rezystancja przewodu
Na podstawie wyjaśnień do pytań egzaminacyjnych UKE
Rezystancja przewodu wynosi R = ρ·l/S, gdzie ρ to rezystywność materiału, l to długość, a S to przekrój. Dodatkowo rezystancja zależy od temperatury — w metalach rośnie ze wzrostem temperatury ze współczynnikiem temperaturowym α. Miedź ma rezystywność ok. 1,7·10^-8 Ω·m, aluminium ok. 2,65·10^-8 Ω·m.
Rezystywność materiałów przewodzących różni się znacząco. Najlepszymi przewodnikami są srebro (1,59·10^-8 Ω·m) i miedź (1,68·10^-8 Ω·m). Aluminium ma rezystywność ok. 2,65·10^-8 Ω·m, a żelazo ok. 9,7·10^-8 Ω·m — prawie 6 razy więcej niż miedź.
Rezystywność (ρ) to właściwość materiału określająca jego zdolność do przewodzenia prądu. Jednostką jest Ω·m. Rezystancja przewodu R = ρ·l/S zależy od rezystywności materiału, długości i przekroju. Najlepszymi przewodnikami elektrycznymi są srebro (1,59·10^-8 Ω·m) i miedź (1,68·10^-8 Ω·m).
Pytania egzaminacyjne (4)
d1-11 Od czego zależna jest rezystancja przewodu?
Od czego zależna jest rezystancja przewodu?
Rezystancja przewodu zależy od czterech czynników: materiału (rezystywność właściwa), długości (im dłuższy, tym większa), przekroju (im grubszy, tym mniejsza) i temperatury (w metalach rośnie z temperaturą). Izolacja ani napięcie pracy nie wpływają na rezystancję samego przewodu.
Tip: Wzór R = ρ·l/S mówi o materiale, długości i przekroju. Temperatura to czwarty czynnik — izolacja i napięcie nie mają wpływu.
d1-12 Który przewód o tej samej długości i przekroju będzie miał największą rezystancję?
Który przewód o tej samej długości i przekroju będzie miał największą rezystancję?
Żelazo ma najwyższą rezystywność spośród wymienionych materiałów (ok. 9,7·10^-8 Ω·m), więc przewód z żelaza będzie miał największą rezystancję. Miedź (1,7·10^-8 Ω·m) jest jednym z najlepszych przewodników, a aluminium (2,65·10^-8 Ω·m) jest niewiele gorsze. Przy tej samej długości i przekroju decyduje rezystywność materiału.
Tip: Ranking rezystywności: miedź < aluminium < żelazo. Żelazo ma ~6x większą rezystywność niż miedź.
d1-66 Czy opór elektryczny przewodu zależy od materiału z którego jest wykonany?
Czy opór elektryczny przewodu zależy od materiału z którego jest wykonany?
Tak, opór (rezystancja) przewodu zależy od materiału, co opisuje parametr zwany rezystywnością (ρ). Każdy materiał ma inną rezystywność — miedź 1,68·10^-8 Ω·m, aluminium 2,65·10^-8 Ω·m, żelazo 9,7·10^-8 Ω·m. Wzór R = ρ·l/S pokazuje, że materiał (ρ) jest jednym z trzech głównych czynników.
Tip: Oczywiście zależy — to wynika ze wzoru R = ρ·l/S, gdzie ρ jest właśnie parametrem materiału.
d1-68 Który przewód o tej samej długości i przekroju będzie miał najmniejszą oporność?
Który przewód o tej samej długości i przekroju będzie miał najmniejszą oporność?
Miedź ma najniższą rezystywność spośród wymienionych materiałów (ok. 1,68·10^-8 Ω·m), więc przewód miedziany będzie miał najmniejszą rezystancję. Aluminium ma ok. 1,6× wyższą, a żelazo ok. 5,8× wyższą rezystywność. Dlatego miedź jest standardowym materiałem na przewody elektryczne i anteny.
Tip: Miedź = najlepszy powszechny przewodnik. Ranking: miedź < aluminium < żelazo (rosnąca rezystywność).