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La resistencia específica del conductor depende de la temperatura, la presión, el material, etc., por lo que la resistencia del conductor también depende de estos factores. De mayor importancia práctica es la dependencia de la resistividad, y por lo tanto la resistencia del conductor, de la temperatura. A caso general esta relación es bastante compleja.

La resistencia específica de los conductores no es un valor constante, sino que depende de la temperatura. Para todos los metales, la resistencia aumenta al aumentar la temperatura. Para pequeñas fluctuaciones de temperatura, la dependencia de la resistividad con la temperatura sigue una ley lineal. Para cada metal, hay un cierto coeficiente de temperatura de resistencia a, que determina el cambio en la resistividad del conductor, referido a un ohmio con un aumento de temperatura de GS.

La resistencia específica de los conductores varía de 10 - 6 a 10 - 2 ohm-cm, y de los dieléctricos técnicos de 109 a 1020 ohm-cm. Estos límites son hasta cierto punto arbitrarios, pero reflejan aproximadamente las representaciones establecidas en la tecnología.

La resistencia específica de un conductor es la resistencia de un cable con una longitud de I m y un área de sección transversal de 1 mm2 a una temperatura de 20 C.

La resistividad de los conductores y no conductores depende de la temperatura.

La resistencia específica de los conductores del primer tipo depende de la temperatura. Como regla general, aumenta con el aumento de la temperatura. Las excepciones son el grafito y el carbón.

Cuanto menor sea la resistividad del conductor, menos calor (a la misma corriente) se libera en él. En el estado de superconductividad, cuando la resistividad se vuelve inmensamente pequeña, no se libera una cantidad apreciable de calor en el conductor durante el paso de la corriente. Dado que en este caso la energía de la corriente no se desperdicia en ninguna parte, una vez excitada en un superconductor cerrado, entonces; se mantiene en él indefinidamente sin el gasto de energía del exterior.

Un cambio en la resistividad de un conductor bajo la acción de fuerzas de tracción o compresión se denomina efecto tensorresistivo. Se caracteriza por la sensibilidad a la deformación, que establece una relación entre el cambio relativo en la resistencia y la deformación relativa.

Aquí p es la resistividad del conductor, el resto de las designaciones se descifran en el problema anterior.

Lo que determina la resistividad de un conductor.

Si el valor de la resistividad del conductor p no dependiera de su temperatura, la relación entre la densidad de corriente permisible / 1DOp y el aumento de temperatura permisible del conductor en cortocircuito sería relativamente sencillo. En realidad, la resistividad p cambia a medida que el conductor se calienta y la relación entre la densidad de corriente y el aumento de temperatura se vuelve más compleja.

Para aumentar la resistividad de los conductores se utilizan aleaciones de varios metales. Se ha establecido que solo las aleaciones con estructura desordenada tienen valores altos de resistividad y valores bajos del coeficiente de temperatura de resistencia. Se denominan aleaciones de estructura desordenada aquellas en cuya red cristalina no existe una alternancia regular de los átomos metálicos que componen la aleación. Estas aleaciones constituyen un grupo de materiales conductores con alta resistividad y bajos valores del coeficiente de temperatura de resistividad. Todos los grupos de conductores enumerados tienen una alta plasticidad, lo que permite obtener alambres con un diámetro de hasta 0,01 mm y cintas con un espesor de 0,05 a 0,1 mm.

La resistencia de un conductor depende de su tamaño y forma, así como del material del que está hecho el conductor.

Para un conductor lineal homogéneo, la resistencia R es directamente proporcional a su longitud ℓ e inversamente proporcional a su área de sección transversal S:

donde ρ es la resistencia eléctrica específica que caracteriza el material del conductor.

§ 13.4 Conexión de conductores en paralelo y en serie

A conexión en serie de conductores

a ) la intensidad de corriente en todas las secciones del circuito es la misma, es decir

b) el voltaje total en el circuito es igual a la suma de los voltajes en sus secciones individuales:

c) la resistencia total del circuito es igual a la suma de las resistencias de los conductores individuales:

o

(13.23)

A conexión en paralelo de conductores se aplican las tres leyes siguientes:

a) la corriente total en el circuito es igual a la suma de las corrientes en los conductores individuales:

b) el voltaje en todas las secciones conectadas en paralelo del circuito es el mismo:

c) el recíproco de la resistencia total del circuito es igual a la suma de los recíprocos de la resistencia de cada uno de los conductores por separado:

o

(13.24)

§ 13.5 Circuitos eléctricos derivados. Las reglas de Kirchhoff

A la hora de resolver problemas, junto con la ley de Ohm, es conveniente utilizar dos reglas de Kirchhoff. Al ensamblar circuitos eléctricos complejos, varios conductores convergen en algunos puntos. Tales puntos se llaman nodos.

La primera regla de Kirchhoff se basa en las siguientes consideraciones. Las corrientes que fluyen en un nodo dado le traen una carga. Las corrientes que fluyen desde el nodo se llevan la carga. Un nodo no puede acumular una carga, por lo que la cantidad de carga que ingresa a un nodo determinado en un tiempo determinado es exactamente igual a la cantidad de carga que sale del nodo en el mismo tiempo. Las corrientes que fluyen hacia un nodo determinado se consideran positivas, las corrientes que salen de un nodo se consideran negativas.

De acuerdo a La primera regla de Kirchhoff , la suma algebraica de las intensidades de las corrientes en los conductores que se conectan en el nodo es igual a cero.

(13.25)

yo 1 + yo 2 + yo 3 +….+ yo n =0

yo 1 + yo 2 \u003d yo 3 + yo 4

yo 1 + yo 2 - yo 3 - yo 4 = 0

Segunda regla de Kirchhoff: la suma algebraica de los productos de la resistencia de cada una de las secciones de cualquier circuito cerrado de un circuito de CC ramificado y la intensidad de corriente en esta sección es igual a la suma algebraica de la FEM a lo largo de este circuito .

(13.26)

mi Esta regla es especialmente conveniente de aplicar en el caso de que el circuito conductor no contenga una, sino varias fuentes de corriente (Fig. 13.8).

Cuando se usa esta regla, las direcciones de las corrientes y el bypass se eligen arbitrariamente. Las corrientes que fluyen a lo largo de la dirección de derivación del bucle seleccionada se consideran positivas y las corrientes que fluyen en contra de la dirección de derivación se consideran negativas. En consecuencia, la FEM de aquellas fuentes que provocan una corriente que coincide en dirección con la derivación del circuito se considera positiva.

ε 2 – ε 1 = Ir 1 + Ir 2 + IR (13.27)

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La dependencia de la temperatura de la resistencia de los conductores metálicos se usa ampliamente en ingeniería para crear termómetros de resistencia. Al colocar una espiral de resistencia conocida 7.0 en el horno y medir su resistencia Rt, se puede determinar la temperatura i del horno según (15.10). Por otra parte, esta dependencia de la temperatura tiene mala influencia sobre el funcionamiento de instrumentos eléctricos de medida de precisión, cambiando la resistencia de estos últimos cuando cambian las condiciones externas.

De acuerdo con la teoría electrónica, la resistencia de los conductores metálicos a la corriente eléctrica surge debido al hecho de que los portadores de corriente, los electrones de conducción, durante su movimiento, experimentan colisiones con iones. red cristalina. En este caso, los electrones en movimiento transfieren a los iones parte de su energía adquirida por ellos durante su camino libre en campo eléctrico. La diferencia en la resistencia de varios metales se explica por la diferencia en el camino libre medio de los electrones y el número de electrones libres por unidad de volumen del metal.

Con un aumento de la temperatura, la resistencia de los conductores metálicos aumenta y, con una disminución, disminuye.

Cuando cambia la temperatura, la resistencia de los conductores metálicos cambia (a temperaturas ordinarias) según la ley R Ro (1 - f - 0 004&), donde / 4 es la resistencia a 0 C y & es la temperatura en Celsius. Esta ley es válida para la mayoría de los metales puros. Un conductor cuya resistencia a 0 C es de 10 ohmios se calienta uniformemente de 8j 20 a 02 200 en 10 minutos. En este momento, fluye a través de él una corriente bajo un voltaje de 120 V.

De acuerdo con la teoría electrónica, la resistencia de los conductores metálicos a la corriente eléctrica surge debido al hecho de que los portadores de corriente - los electrones de conducción, durante sus movimientos, experimentan colisiones con los iones de la red cristalina. En este caso, los electrones en movimiento transfieren a los iones parte de su energía adquirida por ellos durante su marcha libre en el campo eléctrico. La diferencia en la resistencia de varios metales se explica por la diferencia en el camino libre medio de los electrones y el número de electrones libres por unidad de volumen del metal.

Lo que determina la resistencia de un conductor metálico.

Cuando cambia la temperatura, la resistencia de los conductores metálicos cambia (a temperaturas ordinarias) según la ley R RQ (l 0 0040), donde D0 es la resistencia a 0 C y 9 es la temperatura en Celsius. Esta ley es válida para la mayoría de los metales puros. Un conductor cuya resistencia a 0 C es de 100 m se calienta uniformemente de 0 20 a 02 200 en 10 minutos.

Con un aumento de la temperatura, la resistencia de los conductores metálicos aumenta y, con una disminución, disminuye.

Cuando cambia la temperatura, la resistencia de los conductores metálicos cambia (a temperaturas ordinarias) de acuerdo con la ley R - R0 (l - f 0 0046), donde Ro es la resistencia en O ​​GC y 6 es la temperatura en Celsius. Esta ley es válida para la mayoría de los metales puros. Un conductor cuya resistencia a 0 C es de 10 ohmios se calienta uniformemente de 8i 20 a 62 200 Oe en 10 minutos. En este momento, fluye a través de él una corriente bajo un voltaje de 120 V.

Los experimentos muestran que la resistencia de los conductores metálicos depende del tamaño del conductor y del material del que está hecho el conductor.

¿Qué fenómeno conduce a un aumento en la resistencia de un conductor de metal dado?

AR y CR, viene determinada por la relación de las resistencias de los conductores metálicos entre la carcasa y el cátodo, por un lado, y entre la carcasa y el ánodo, por otro. Si elige la resistencia del conductor que conecta el marco al ánodo, de modo que cada uno de los valores de AR y CR esté en el rango de 0 8 - 1 5 V (con un voltaje en la celda de 2 3 V) , entonces el marco no podrá participar en el proceso electroquímico en su superficie, no se liberará hidrógeno u oxígeno gaseoso. Sin embargo, si el marco está conectado al ánodo usando un conductor de baja resistencia, el potencial del marco puede cambiar tanto hacia el lado del ánodo que la superficie del marco estará involucrada en el trabajo electroquímico como un ánodo con la liberación de oxígeno en el cátodo. espacio y contaminación de hidrógeno con oxígeno.

El método de la resistencia se basa en tener en cuenta el cambio en la resistencia de un conductor metálico a partir de su temperatura.

La resistencia total del dispositivo de puesta a tierra es la suma de las resistencias de los conductores metálicos, las bajadas de puesta a tierra y la resistencia que ejerce la tierra al esparcimiento. corriente eléctrica. La resistencia activa de los conductores metálicos y los cables de conexión a tierra es tan pequeña en comparación con la resistencia de propagación que generalmente se desprecia. Por lo tanto, el término resistencia de un dispositivo de puesta a tierra no significa más que la resistencia que la tierra que rodea a los conductores metálicos proporciona al paso de la corriente eléctrica. En el proceso de drenaje de corriente hacia el suelo, el electrodo de tierra adquiere un potencial en relación con puntos remotos de la tierra, igual en magnitud a la caída de voltaje causada por la corriente que pasa por el suelo.