물질에 전위차가 가해지면 물질의 전자가 음극에서 양극으로 이동하기 시작하여 물질에 전류를 생성합니다. 그러나 이러한 전자 이동 중에 그들은 경로에서 다른 전자와 다양한 충돌을 겪습니다. 이러한 충돌은 전자의 흐름에 약간의 반대를 일으 킵니다. 이 현상을 재료에 대한 저항이라고합니다. 재료의 비저항 특성은 전기 회로에 유용합니다. 많은 요인이 재료의 저항 값에 영향을 미칩니다. 재료의 비저항 값은 특정 재료의 저항 용량에 대한 아이디어를 제공합니다.
비저항이란 무엇입니까?
재료는 전도체, 반도체 및 절연체와 같은 전도 특성에 따라 구분됩니다. 재료의 전기 저항은 지정된 온도에서 단위 길이 및 단위 단 면적당 재료의 저항으로 정의됩니다.
전위차가 물질에 적용될 때 물질의 저항 특성은 물질을 통과하는 전류의 흐름에 반대합니다. 물질의이 속성은 온도에 따라 다르며 물질이 구성되는 물질의 유형에 따라 달라집니다. 물질의 저항을 측정합니다.
비저항 공식
이에 대한 공식은 저항의 법칙에서 파생되었습니다. 물질의 저항에 대한 네 가지 법칙이 있습니다.
비저항 방정식
제 1 법칙
그것은 저항 물질의 R은 길이 L에 정비례합니다. 즉, R ∝ L. 따라서 물질의 길이가 두 배가 될 때. 저항도 두 배가됩니다.
제 2 법칙
이 법에 따르면 저항 물질의 R은 단면적 A에 간접적으로 비례합니다. 즉, R ∝ 1 / A. 따라서 물질의 단면적을 두 배로 늘리면 저항 값이 절반으로 줄어 듭니다.
제 3 법칙
이 법은 저항 재료의 온도는 온도에 따라 달라집니다.
제 4 법칙
이 법에 따르면 저항 길이와 단면적은 동일하지만 재질이 다른 2 선의 값은 다릅니다.
이 모든 법칙으로부터 길이가 L이고 단면적이 A 인 도체의 저항 값은 다음과 같이 유도 될 수 있습니다.
R ∝ L / A
R = ρL / A
여기서 ρ는 비저항의 저항으로 알려진 저항 계수입니다.
따라서 재료의 전기 저항은 다음과 같이 주어집니다.
ρ = RA / L
S.I 단위는 Ohm-Meter입니다. 기호 'ρ'로 표시됩니다.
도체, 반도체 및 절연체의 비저항 분류
이 물질은 온도에 크게 의존합니다. 온도가 증가하는 도체에서는 물질에서 이동하는 전자의 속도도 증가합니다. 이것은 많은 충돌로 이어집니다. 이는 전자의 평균 충돌 시간을 감소시킵니다. 이 물질은 전자 충돌의 평균 시간에 반비례합니다. 따라서 충돌의 평균 시간이 감소함에 따라 도체의 저항 값이 증가합니다.
온도가 상승하면 반도체 물질에서 더 많은 공유 결합이 끊어집니다. 이것은 물질의 자유 전하 캐리어의 수를 증가시킵니다. 전하 캐리어의 이러한 증가로 물질의 전도도가 증가하여 반도체 물질의 저항률이 감소합니다. 따라서 온도가 상승하면 반도체가 증가합니다.
전기 전도 능력에 따라 다양한 재료를 비교하는 데 도움이됩니다. 전도도의 역수입니다. 지휘자 높은 전도도 값과 낮은 저항 값을 갖습니다. 절연체는 높은 저항 값과 낮은 전도도 값을 갖습니다. 에 대한 저항률 및 전도도 값 반도체 중간에 있습니다.
손으로 그린 구리와 같은 좋은 도체에 대한 값은 20입니다.0C는 1.77 × 10입니다.-8저항계와 다른 한편으로는 좋은 절연체의 범위는 1012~ 10이십옴 미터.
온도 계수
저항의 온도 계수는 저항 1Ω 증가의 변화로 정의됩니다. 저항기 1 당 재료의0온도가 C 상승합니다. 'α'기호로 표시됩니다.
온도 변화에 따른 재료의 저항률 변화는 다음과 같습니다.
dρ / dt = ρ. α
여기서 dρ는 비저항 값의 변화입니다. 단위는 ohm-m입니다.두/미디엄. ‘ρ’는 물질의 저항 값입니다. ‘dt’는 온도 값의 변화입니다. ‘α’는 저항의 온도 계수입니다.
온도 변화를 겪을 때 재료의 새로운 저항 값은 위의 방정식으로 계산할 수 있습니다. 먼저 온도 계수를 사용하여 값의 변화량을 계산합니다. 그런 다음 이전 값에 값을 추가하여 새 값을 계산합니다.
이것은 다양한 온도에서 재료의 저항 값을 계산하는 데 매우 유용합니다. 저항과 저항은 모두 흐르는 전류에 의해 경험되는 반대와 관련이 있지만 재료의 고유 속성입니다. 길이와 단면적에 관계없이 모든 구리선은 동일한 저항 값을 갖는 반면 저항 값은 길이와 단면적의 변화에 따라 변합니다.
모든 재료에는 가치가 있습니다. 다른 유형의 재료에 대한 일반 저항 값은 다음과 같이 주어질 수 있습니다. – 초전도체의 경우 저항은 0, 금속의 경우 저항은 10입니다.-8, 반도체 및 전해질의 경우 저항 값은 가변적이며 절연체의 경우 저항 값은 10에서16, 슈퍼 절연체의 경우 저항 값은‘∞’입니다.
20시0C 은의 저항 값은 1.59 × 10입니다.-8, 구리 1.68 × 10-8의 경우. 다양한 재료에 대한 모든 저항 값은 표 . 목재는 높은 단열재로 간주되지만 그 안에 존재하는 수분의 양에 따라 다릅니다. 많은 경우 재료의 불균일 한 특성으로 인해 저항률 공식을 사용하여 재료의 저항을 계산하기가 어렵습니다. 이 경우 J의 연속 방정식과 E에 대한 포아송 방정식으로 형성된 편미분 방정식이 사용됩니다. 길이와 단면적이 다른 두 와이어의 값이 동일합니까?
