Flödet av elektroner i ett material producerar elektricitet. Dessa elektroner färdas inte rakt utan måste genomgå kollisioner. Baserat på mängden elektricitet materialet tillåter att passera, kategoriseras allt material som ledare, Halvledare och isolatorer. Ledare tillåter fritt flöde av el. Men i material som halvledare och isolatorer upplever elen en viss kraft som motsätter sig det fria flödet av elektroner. Denna kraft benämns som motstånd. Det finns olika lagar. Materialet vars egendom används i en krets kallas en motstånd. Motstånd kommer i form av olika typer och olika material. Olika miljöfaktorer påverkar också materialens beständighet.
Vad är motstånd?
Definition: Det är motståndskraften som de strömmande elektronerna upplever i vissa ämnen. detta motsätter sig flödet av elektricitet i ett material. När en ström av en ampere strömmar genom ett material som har en potentialskillnad på en volt över sig, sägs motståndet för det materialet vara en Ohm.
Grundlagen för att mäta för detta är Ohms lag. Enligt denna lag är strömmen som flyter i ett material omvänt proportionell mot dess material när spänningen är konstant. Denna lag uttrycks som V = IR, där V är spänningen eller potentialskillnaden över materialet, I är strömmen som flyter genom materialet och R är motståndet som erbjuds av materialet.
De JA motståndsenhet representeras av en grekisk symbol Ω. Vissa material med dess egenskaper används i elektriska kretsar. Dessa material kallas resistorer. Motstånd finns i olika former och värden. De motståndssymbol av ett motstånd ges nedan.
Motståndssymbol
De Motståndsformel för att beräkna materialet kan härledas från Ohms lag. Som den elektrisk resistans av ett material beror på spänningen över materialet och strömmen som strömmar genom materialet, formeln för detta kan ges som spänningsfallet över materialet per ampereenhet som strömmar genom det. dvs. R = V / I.
I likströmskretsar när strömmen fördubblas halveras motståndet och om detta fördubblas så bryts strömmen till hälften. Denna regel kan också ses i de lågfrekventa elektriska växelströmskretsarna som våra hushållssystem. En ökning av dess värde genererar värmen och värmer upp systemet och leder till skador om det inte kontrolleras regelbundet.
I elektriska kretsar när motstånden är seriekopplade beräknas det totala motståndet som summan av alla enskilda motstånd. Till exempel när de tre motstånden med R1, R2 och R3 är anslutna i serie så ges kretsens totala motstånd som R = R1 + R2 + R3.
När motstånd är anslutna parallellt ges det totala motståndet som summan av motståndens ömsesidiga. Till exempel, när de tre motstånden med R1, R2-värden och R3 är anslutna parallellt ges det totala motståndet i kretsen som 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3.
Lagar avMotstånd
Motståndet hos ett material varierar beroende på materialets egenskaper och miljöförhållanden. Lagar av motstånd ger de fyra faktorerna där materialet beror.
Första lagen
Den första lagen säger att ”ledande material är direkt proportionellt mot materialets längd”. Enligt denna lag ökar materialets motstånd med ökningen av materialets längd och minskar med minskningen av materialets längd. .i.e.
R ∝ L —– (1)
Andra lagen
Den andra lagen säger att ”det ledande materialet är omvänt proportionellt mot materialets tvärsnittsarea”. Enligt denna lag ökar dess material med minskningen av ledarens tvärsnittsarea och minskar med en ökning av tvärsnittsarean. Med detta kan vi dra slutsatsen att en tunn tråd har ett större motståndsvärde jämfört med en bred tråd med ett större tvärsnittsarea. .i.e. R ∝ 1 / A —- (2).
Tredje lagen
Den tredje lagen säger att ”det ledande materialet beror på materialets natur”. Enligt denna lag varierar materialets motståndsvärde beroende på typ av material. Två ledningar som består av olika material och har samma längd och tvärsnittsarea kommer att ha olika värden. Vissa material erbjuder god elektrisk ledning har mindre värden.
Fjärde lagen
Den fjärde lagen säger att ”det ledande materialet beror på dess temperatur”. Enligt denna lag när temperaturen på en metallisk ledare höjs ökar dess värde också.
Från den första, andra och tredje lagen kan motståndet hos ett material ges som R ∝ L / A
dvs R = ρL / A.
där ρ är känd som motstånd konstant eller motståndskoefficient . Det är också känt som materialets specifika motstånd. Dess enheter är Ohm-meter. Således, med kännedom om trådens längd, tvärsnittsarea och material, kan den beräknas.
Silver är den bästa ledaren men på grund av dess höga kostnad föredras det inte för hushållskretsar. För de flesta hushållsapplikationer används koppar- och aluminiumtrådar eftersom de är billigare och ger också en lämplig ledningsförmåga. Resistivitet indikerar materialets ledningsförmåga. En temperaturökning ökar materialets resistivitetsvärden. Således motstånd beror på materialets elektroniska struktur och temperatur.
Materialet med mindre motståndsvärde ger god konduktivitet. Motstånd är de vanliga och mycket använda komponenterna i en elektrisk krets. De finns med olika värden. Motstånd som finns på marknaden har färgband eller remsor målade på. Värdet på ett motstånd kan vara känt genom att använda dessa färgade band . Isolatorer är de material som har det oändliga motståndsvärdet, vilket strömmar ingen ström genom ett isolermaterial. Beräkna motståndet för en silvertråd som har en potentialskillnad på 500 volt och en ström på 12 ampere strömmar genom den.
