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La resistenza specifica del conduttore dipende da temperatura, pressione, materiale, ecc., per cui anche la resistenza del conduttore dipende da questi fattori. Di massima importanza pratica è la dipendenza della resistività, e quindi della resistenza del conduttore, dalla temperatura. A caso generale questa relazione è piuttosto complessa.

La resistenza specifica dei conduttori non è un valore costante, ma dipende dalla temperatura. Per tutti i metalli, la resistenza aumenta all'aumentare della temperatura. Per piccole fluttuazioni di temperatura, la dipendenza della resistività dalla temperatura segue una legge lineare. Per ogni metallo esiste un certo coefficiente di temperatura di resistenza a, che determina la variazione della resistività del conduttore, riferita ad un ohm con un aumento della temperatura di GS.

La resistenza specifica dei conduttori varia da 10 - 6 a 10 - 2 ohm-cm e i dielettrici tecnici da 109 a 1020 ohm-cm. Questi limiti sono in una certa misura arbitrari, ma riflettono approssimativamente le rappresentazioni stabilite nella tecnologia.

La resistenza specifica di un conduttore è la resistenza di un filo con una lunghezza di I me una sezione trasversale di 1 mm2 ad una temperatura di 20 C.

La resistività di conduttori e non conduttori dipende dalla temperatura.

La resistenza specifica dei conduttori del primo tipo dipende dalla temperatura. Di norma, aumenta con l'aumentare della temperatura. Le eccezioni sono grafite e carbone.

Minore è la resistività del conduttore, meno calore (alla stessa corrente) viene rilasciato al suo interno. Nello stato di superconduttività, quando la resistività diventa incommensurabilmente piccola, nessuna notevole quantità di calore viene rilasciata nel conduttore durante il passaggio della corrente. Poiché in questo caso l'energia della corrente non viene sprecata da nessuna parte, quindi una volta eccitata in un superconduttore chiuso poi; vi si mantiene indefinitamente senza dispendio di energia dall'esterno.

Un cambiamento nella resistività di un conduttore sotto l'azione di forze di trazione o di compressione è chiamato effetto tensoresistivo. È caratterizzato dalla sensibilità alla deformazione, che stabilisce una relazione tra la variazione relativa della resistenza e la relativa deformazione.

Qui p è la resistività del conduttore, il resto delle designazioni è decifrato nel problema precedente.

Cosa determina la resistività di un conduttore.

Se il valore della resistività del conduttore p non dipende dalla sua temperatura, il rapporto tra la densità di corrente ammissibile / 1DOp e l'aumento di temperatura ammissibile del conduttore a corto circuito sarebbe relativamente semplice. In realtà, la resistività p cambia con il riscaldamento del conduttore e la relazione tra densità di corrente e aumento della temperatura diventa più complessa.

Per aumentare la resistività dei conduttori, vengono utilizzate leghe di diversi metalli. È stato stabilito che solo le leghe con struttura disordinata hanno valori elevati di resistività e bassi valori del coefficiente di resistenza termica. Le leghe a struttura disordinata sono dette quelle nel reticolo cristallino di cui non vi è una regolare alternanza di atomi di metallo che compongono la lega. Queste leghe costituiscono un gruppo di materiali conduttivi ad alta resistività e bassi valori del coefficiente di resistività termica. Tutti i gruppi di conduttori elencati hanno un'elevata plasticità, che consente di ottenere fili con un diametro fino a 0,01 mm e nastri con uno spessore di 0,05 - 0,1 mm.

La resistenza di un conduttore dipende dalle sue dimensioni e forma, nonché dal materiale di cui è costituito il conduttore.

Per un conduttore lineare omogeneo, la resistenza R è direttamente proporzionale alla sua lunghezza ℓ e inversamente proporzionale alla sua area della sezione trasversale S:

dove ρ è la resistenza elettrica specifica che caratterizza il materiale del conduttore.

§ 13.4 Collegamento in parallelo e in serie dei conduttori

In collegamento in serie dei conduttori

un ) la forza di corrente in tutte le sezioni del circuito è la stessa, cioè

b) la tensione totale nel circuito è uguale alla somma delle tensioni nelle sue singole sezioni:

c) la resistenza totale del circuito è uguale alla somma delle resistenze dei singoli conduttori:

o

(13.23)

In collegamento in parallelo di conduttori si applicano le seguenti tre leggi:

a) la corrente totale nel circuito è uguale alla somma delle correnti nei singoli conduttori:

b) la tensione su tutte le sezioni collegate in parallelo del circuito è la stessa:

c) il reciproco della resistenza totale del circuito è uguale alla somma dei reciproci della resistenza di ciascuno dei conduttori separatamente:

o

(13.24)

§ 13.5 Circuiti elettrici ramificati. Regole di Kirchhoff

Quando si risolvono problemi, insieme alla legge di Ohm, è conveniente utilizzare due regole di Kirchhoff. Quando si assemblano circuiti elettrici complessi, diversi conduttori convergono in alcuni punti. Tali punti sono chiamati nodi.

La prima regola di Kirchhoff si basa sulle seguenti considerazioni. Le correnti che fluiscono in un dato nodo portano una carica in esso. Le correnti che fluiscono dal nodo portano via la carica. Un nodo non può accumulare una carica, quindi la quantità di carica che entra in un dato nodo in un determinato momento è esattamente uguale alla quantità di carica portata via dal nodo nello stesso tempo. Le correnti che fluiscono in un dato nodo sono considerate positive, le correnti che escono da un nodo sono considerate negative.

Secondo La prima regola di Kirchhoff , la somma algebrica delle forze delle correnti nei conduttori che si collegano al nodo è uguale a zero.

(13.25)

io 1 + io 2 + io 3 +….+ io n =0

I 1 + I 2 \u003d I 3 + I 4

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

La seconda regola di Kirchhoff: la somma algebrica dei prodotti della resistenza di ciascuna delle sezioni di qualsiasi circuito chiuso di un circuito ramificato in corrente continua e l'intensità della corrente in questa sezione è uguale alla somma algebrica dell'EMF lungo questo circuito .

(13.26)

e Questa regola è particolarmente conveniente da applicare nel caso in cui il circuito conduttore contenga non una, ma più sorgenti di corrente (Fig. 13.8).

Quando si utilizza questa regola, le direzioni delle correnti e del bypass vengono scelte arbitrariamente. Le correnti che scorrono lungo la direzione di bypass dell'anello selezionata sono considerate positive e le correnti che scorrono contro la direzione di bypass sono considerate negative. Di conseguenza, l'EMF di quelle sorgenti che causano una corrente che coincide in direzione con il bypass del circuito è considerato positivo.

ε 2 –ε 1 =Ir 1 +Ir 2 +IR (13.27)

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La dipendenza dalla temperatura della resistenza dei conduttori metallici è ampiamente utilizzata in ingegneria per creare termometri a resistenza. Inserendo nel forno una spirale di resistenza nota 7.0 e misurandone la resistenza Rt, si può determinare la temperatura i del forno secondo (15.10). D'altra parte, questa dipendenza dalla temperatura ha cattiva influenza sul funzionamento di strumenti di misura elettrici di precisione, variando la resistenza di questi ultimi al variare delle condizioni esterne.

Secondo la teoria elettronica, la resistenza dei conduttori metallici alla corrente elettrica è dovuta al fatto che i portatori di corrente - gli elettroni di conduzione, durante il loro movimento, subiscono collisioni con gli ioni reticolo cristallino. In questo caso, gli elettroni in movimento trasferiscono agli ioni parte della loro energia da essi acquisita durante il loro libero percorso verso l'interno campo elettrico. La differenza nella resistenza di vari metalli è spiegata dalla differenza nel percorso libero medio degli elettroni e dal numero di elettroni liberi per unità di volume del metallo.

Con un aumento della temperatura, la resistenza dei conduttori metallici aumenta e con una diminuzione diminuisce.

Al variare della temperatura, la resistenza dei conduttori metallici cambia (a temperature normali) secondo la legge R Ro (1 - f - 0 004&), dove / 4 è la resistenza a 0 C ed & è la temperatura in gradi Celsius. Questa legge è valida per la maggior parte dei metalli puri. Un conduttore la cui resistenza a 0 C è di 10 ohm viene riscaldato uniformemente da 8j 20 a 02 200 entro 10 minuti. In questo momento, scorre una corrente con una tensione di 120 V.

Secondo la teoria elettronica, la resistenza dei conduttori metallici alla corrente elettrica è dovuta al fatto che i portatori di corrente - gli elettroni di conduzione, durante i loro movimenti, subiscono collisioni con gli ioni del reticolo cristallino. In questo caso, gli elettroni in movimento trasferiscono agli ioni parte della loro energia da essi acquisita durante il loro percorso libero nel campo elettrico. La differenza nella resistenza di vari metalli è spiegata dalla differenza nel percorso libero medio degli elettroni e dal numero di elettroni liberi per unità di volume del metallo.

Cosa determina la resistenza di un conduttore metallico.

Al variare della temperatura, la resistenza dei conduttori metallici cambia (a temperatura ordinaria) secondo la legge R RQ (l 0 0040), dove D0 è la resistenza a 0 C e 9 è la temperatura in gradi Celsius. Questa legge è valida per la maggior parte dei metalli puri. Un conduttore la cui resistenza a 0 C è di 100 m viene riscaldato uniformemente da 0 20 a 02 200 entro 10 minuti.

Con un aumento della temperatura, la resistenza dei conduttori metallici aumenta e con una diminuzione diminuisce.

Quando la temperatura cambia, la resistenza dei conduttori metallici cambia (a temperature ordinarie) secondo la legge R - R0 (l - f 0 0046), dove Ro è la resistenza a O GC e 6 è la temperatura in gradi Celsius. Questa legge è valida per la maggior parte dei metalli puri. Un conduttore la cui resistenza a 0 C è di 10 ohm viene riscaldato uniformemente da 8i 20 a 62 200 Oe entro 10 minuti. In questo momento, scorre una corrente con una tensione di 120 V.

Gli esperimenti mostrano che la resistenza dei conduttori metallici dipende dalle dimensioni del conduttore e dal materiale di cui è composto.

Quale fenomeno porta ad un aumento della resistenza di un dato conduttore metallico.

AR e CR, è determinato dal rapporto tra le resistenze dei conduttori metallici tra telaio e catodo, da un lato, e tra telaio e anodo, dall'altro. Se scegli la resistenza del conduttore che collega il telaio all'anodo, in modo che ciascuno dei valori di AR e CR sia compreso nell'intervallo 0 8 - 1 5 V (con una tensione sulla cella di 2 3 V) , quindi il telaio non sarà in grado di partecipare al processo elettrochimico sulla sua superficie non verrà rilasciato idrogeno o ossigeno gassoso. Se, tuttavia, il telaio è collegato all'anodo utilizzando un conduttore a bassa resistenza, il potenziale del telaio può spostarsi sul lato dell'anodo così tanto che la superficie del telaio sarà coinvolta nel lavoro elettrochimico come anodo con il rilascio di ossigeno nel catodo spazio e contaminazione dell'idrogeno con l'ossigeno.

Il metodo di resistenza si basa sulla presa in considerazione della variazione della resistenza di un conduttore metallico dalla sua temperatura.

La resistenza totale del dispositivo di messa a terra è la somma delle resistenze dei conduttori metallici, delle discese di messa a terra e della resistenza che la terra esercita alla diffusione corrente elettrica. La resistenza attiva dei conduttori metallici e dei conduttori di messa a terra è così piccola rispetto alla resistenza di diffusione che di solito viene trascurata. Pertanto, il termine resistenza di un dispositivo di messa a terra non significa altro che la resistenza che la terra che circonda i conduttori metallici fornisce al passaggio della corrente elettrica. Nel processo di drenaggio della corrente nel terreno, l'elettrodo di terra acquisisce un potenziale rispetto ai punti remoti della terra, pari in ampiezza alla caduta di tensione causata dalla corrente che passa nel terreno.