Електрична отпорност и везивање отпорника

Преузми Word документ

Приликом кретања наелектрисаних честица кроз проводник, долази до њиховог међусобног сударања, а сударају се и са јонима кристалне решетке. Ово деловање смањује брзину усмереног кретања наелектрисаних честица, што утиче на јачину електричне струје у проводнику.

То значи да наелектрисане честице наилазе на отпор – електрични отпор при кретању кроз проводник.

На основу експеримената дошло се до закључка да електрична отпорност проводника зависи од дужине проводника, површине попречног пресека проводника и материјала (супстанце) од које је проводник направљен.

Електрична отпорност означава се словом R (resistant-отпор).

$R=\rho \frac{l}{S}$

R – електрична отпорност

$\rho$ – специфична отпорност

$l$ – дужина проводника (метар m)

S – површина попречног пресека проводника (метар квадратни m²)

Електрична отпорност проводника сразмерана је његовој специфичној отпорности и дужини, а обрнуто сразмеран површини попречног пресека.

Мерна јединица за електричну отпорност је ом ( $\Omega$ ).

Јединица за специфичну отпорност:

$\rho=R \frac{S}{l}$

$[\rho]=\Omega\frac{m^{2}}{m}$

$[\rho]=\Omega m$

$\Omega m$ – омметар

Специфична отпорност је електрична отпорност проводника дужине 1m и попречног пресека 1m² на температури од 20⁰C.

Поред специфичне отпорности, за описивање електричних особина супстанце користи се и специфична проводност. Специфична проводност се обележава грчким словом $\sigma$ .

$\sigma=\frac{1}{\rho}$

Мерна јединица за електричну проводност је сименс (S).

Често је у пракси потребно мењати јачину електричне струје. Најједноставније је то урадити променом отпорности. Променом отпорности у електричном колу мења се и јачина електричне струје која протиче кроз њега.

Уређаји помоћу којих може да се мења електрична отпорност, а тиме и електрична струја у колу називају се отпорници.

Отпорници се израђују од материјала са великом специфичном отпорношћу.

Врсте отпорника:

стални – имају сталну вредност отпорности

променљиви – електрична отпорност може да се мења

ВЕЗИВАЊЕ ОТПОРНИКА

Електрично коло са једним потрошачем – отпорником:

У електричном колу може да се нађе већи број потрошача-отпорника који су међусобно повезани.

Та веза може бити:

редна

паралелна

мешовита

Укупна отпорност зависи од тога како су везани потрошачи (отпорници).

Редна веза – један отпорник везан за други

– електрични потенцијал тачке А

$\varphi_{B}$ – електрични потенцијал тачке В

$\varphi_{C}$ – електрични потенцијал тачке C

Напон – разлика потенцијала:

између тачака А и В $U_{1}=\varphi_{B}-\varphi_{A}$
између тачака B и C $U_{2}=\varphi_{C}-\varphi_{B}$

– разлика потенцијала између тачака A и C (U) једнак је разлици потенцијала између тачака A и B (U₁) и тачака B и C (U₂)

$U=U_{1}+U_{2}$

– укупна отпорност између тачака A и С – R_e – еквивалентна отпорност

$U_{1}=IR_{1}$ $U_{2}=IR_{2}$ $U=IR_{e}$

$IR_{e}=IR_{1}+IR_{2}$

$R_{e}=R_{1}+R_{2}$

Еквивалентна (укупна) отпорност редно везаних отпорника једнака је збиру њихових отпорности.

Пралелна веза

У пракси се често користе разграната струјна кола. Овакво струјно коло има чворове у којима се струја грана односно сакупља.

Закон одржања наелектрисања за тачке гранања -количина наелектрисања која доспева у тачку гранања за време t једнака је количини наелектрисања која напушта ту тачку.

$q=q_{1}+q_{2}$