વિદ્યુત પ્રતિકાર શું છે?

કોઈપણ પદાર્થમાં વિદ્યુત પ્રવાહ I બાહ્ય ઊર્જા (સંભવિત તફાવત U) ના ઉપયોગને કારણે ચોક્કસ દિશામાં ચાર્જ કણોની હિલચાલ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. દરેક પદાર્થમાં વ્યક્તિગત ગુણધર્મો હોય છે જે તેના પ્રવાહના પ્રવાહને જુદી જુદી રીતે અસર કરે છે. આ ગુણધર્મોનું મૂલ્યાંકન વિદ્યુત પ્રતિકાર R દ્વારા કરવામાં આવે છે.

જ્યોર્જ ઓહ્મે આપેલ પદાર્થના વિદ્યુત પ્રતિકારની તીવ્રતાને અસર કરતા પરિબળોને પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કર્યા. તેની અવલંબનનું સૂત્ર વોલ્ટેજ અને વર્તમાનનું જે તેમના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે. પ્રતિકારનું SI એકમ તેમના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે. 1 ઓહ્મ એ 1 mm2 ના ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર સાથે 106.3 સેમી લાંબા પારાના સજાતીય સ્તંભ માટે 0°C પર માપવામાં આવેલું પ્રતિકાર મૂલ્ય છે.

વ્યાખ્યા

વિદ્યુત ઉપકરણોના ઉત્પાદન માટે પ્રેક્ટિસ મટિરિયલમાં મૂલ્યાંકન કરવા અને લાગુ કરવા માટે, શબ્દ «કન્ડક્ટર રેઝિસ્ટન્સ» રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો... ઉમેરાયેલ વિશેષણ "વિશિષ્ટ" પ્રશ્નમાં રહેલા પદાર્થ માટે સ્વીકૃત વોલ્યુમ સંદર્ભ મૂલ્યના ઉપયોગના ગુણાંકને સૂચવે છે. આ વિવિધ સામગ્રીના વિદ્યુત પરિમાણોનું મૂલ્યાંકન કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

આ કિસ્સામાં, તે ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે કે વાયરનો પ્રતિકાર તેની લંબાઈમાં વધારો અને તેના ક્રોસ-સેક્શનમાં ઘટાડો સાથે વધે છે. SI સિસ્ટમ ક્રોસ-સેક્શનમાં 1 મીટર લાંબો અને 1 m2 એક સમાન વાયરના વોલ્યુમનો ઉપયોગ કરે છે... તકનીકી ગણતરીમાં, સિસ્ટમની બહારના વોલ્યુમના જૂના પરંતુ અનુકૂળ એકમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં 1 મીટરની લંબાઈ અને વિસ્તાર હોય છે. ની 1 mm.2... પ્રતિકાર ρ માટેનું સૂત્ર આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યું છે.

પદાર્થોના વિદ્યુત ગુણધર્મોને નિર્ધારિત કરવા માટે, અન્ય લાક્ષણિકતા રજૂ કરવામાં આવે છે - ચોક્કસ વાહકતા b. તે પ્રતિકાર મૂલ્યના વિપરિત પ્રમાણસર છે, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરવાની સામગ્રીની ક્ષમતા નક્કી કરે છે: b = 1 / p.

કેવી રીતે પ્રતિકાર તાપમાન પર આધાર રાખે છે

સામગ્રીની વાહકતા તેના તાપમાનથી પ્રભાવિત થાય છે. જ્યારે ગરમ અથવા ઠંડુ કરવામાં આવે ત્યારે પદાર્થોના જુદા જુદા જૂથો સમાન વર્તન કરતા નથી. આ ગુણધર્મ ગરમ અને ઠંડા હવામાનમાં બહાર કાર્યરત ઇલેક્ટ્રિક વાયર માટે ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે.

કંડક્ટરની સામગ્રી અને ચોક્કસ પ્રતિકાર તેની કામગીરીની શરતોને ધ્યાનમાં લેતા પસંદ કરવામાં આવે છે.

હીટિંગ દરમિયાન પ્રવાહના પસાર થવા માટે વાયરના પ્રતિકારમાં વધારો એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે જેમ જેમ તેમાં ધાતુનું તાપમાન વધે છે, તેમ તેમ તમામ દિશામાં અણુઓ અને ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જના વાહકોની હિલચાલની તીવ્રતા વધે છે, જે બિનજરૂરી અવરોધો બનાવે છે. ચાર્જ થયેલા કણોની એક દિશામાં હિલચાલ અને તેમના પ્રવાહનું મૂલ્ય ઘટાડે છે.

જો ધાતુનું તાપમાન ઘટે છે, તો વર્તમાન પસાર થવાની પરિસ્થિતિઓમાં સુધારો થાય છે.જ્યારે નિર્ણાયક તાપમાને ઠંડુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઘણી ધાતુઓમાં સુપરકન્ડક્ટિવિટીની ઘટના દેખાય છે, જ્યારે તેમનો વિદ્યુત પ્રતિકાર વ્યવહારીક રીતે શૂન્ય હોય છે. આ ગુણધર્મનો ઉચ્ચ પાવર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

ધાતુઓની વાહકતા પર તાપમાનની અસરનો ઉપયોગ વિદ્યુત ઉદ્યોગ દ્વારા સામાન્ય અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓના ઉત્પાદનમાં થાય છે. તેઓનું નિક્રોમ થ્રેડ જ્યારે વર્તમાન પસાર થાય છે, ત્યારે તે એવી સ્થિતિમાં ગરમ ​​થાય છે કે તે તેજસ્વી પ્રવાહને બહાર કાઢે છે. સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, નિક્રોમનો પ્રતિકાર લગભગ 1.05 ÷ 1.4 (ઓહ્મ ∙ mm2) / મીટર છે.

જ્યારે બલ્બને વોલ્ટેજ હેઠળ ચાલુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એક મોટો પ્રવાહ ફિલામેન્ટમાંથી પસાર થાય છે, જે ખૂબ જ ઝડપથી મેટલને ગરમ કરે છે. તે જ સમયે, ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટનો પ્રતિકાર વધે છે, જે લાઇટિંગ મેળવવા માટે જરૂરી નજીવા મૂલ્ય સુધી પ્રારંભિક પ્રવાહને મર્યાદિત કરે છે. . આ રીતે, વર્તમાન શક્તિનું સરળ નિયમન નિક્રોમ સર્પાકાર દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે, એલઇડી અને ફ્લોરોસન્ટ સ્ત્રોતોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા જટિલ બાલ્સ્ટનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી.

એન્જિનિયરિંગમાં વપરાતી સામગ્રીનો પ્રતિકાર કેવી રીતે થાય છે

બિન-ફેરસ કિંમતી ધાતુઓમાં શ્રેષ્ઠ વિદ્યુત વાહકતા ગુણધર્મો હોય છે. તેથી, વિદ્યુત ઉપકરણોમાં નિર્ણાયક સંપર્કો ચાંદીના બનેલા છે. પરંતુ આ સમગ્ર ઉત્પાદનની અંતિમ કિંમતમાં વધારો કરે છે. સૌથી સ્વીકાર્ય વિકલ્પ સસ્તી ધાતુઓનો ઉપયોગ કરવાનો છે. ઉદાહરણ તરીકે, 0.0175 (ઓહ્મ ∙ mm2) / m સમાન તાંબાનો પ્રતિકાર આવા હેતુઓ માટે તદ્દન યોગ્ય છે.

ઉમદા ધાતુઓ - સોનું, ચાંદી, પ્લેટિનમ, પેલેડિયમ, ઇરિડિયમ, રોડિયમ, રૂથેનિયમ અને ઓસ્મિયમ, જેનું નામ મુખ્યત્વે તેમના ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રતિકાર અને દાગીનામાં સુંદર દેખાવ માટે રાખવામાં આવ્યું છે.ઉપરાંત, સોના, ચાંદી અને પ્લેટિનમમાં ઉચ્ચ પ્લાસ્ટિસિટી હોય છે, અને પ્લેટિનમ જૂથની ધાતુઓ પ્રત્યાવર્તન હોય છે અને સોનાની જેમ, તે રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે. કિંમતી ધાતુઓના આ ફાયદાઓ ભેગા થાય છે.

સારી વાહકતાવાળા કોપર એલોયનો ઉપયોગ શંટ બનાવવા માટે થાય છે જે શક્તિશાળી એમીટરના માપન હેડ દ્વારા મોટા પ્રવાહોના પ્રવાહને મર્યાદિત કરે છે.

એલ્યુમિનિયમ 0.026 ÷ 0.029 (ઓહ્મ ∙ mm2) / મીટરનો પ્રતિકાર તાંબા કરતા થોડો વધારે છે, પરંતુ આ ધાતુનું ઉત્પાદન અને કિંમત ઓછી છે. તે હળવા પણ છે. આ બાહ્ય વાયર અને કેબલ કોરોના ઉત્પાદન માટે વીજળીમાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ સમજાવે છે.

આયર્ન 0.13 (ઓહ્મ ∙ mm2) / મીટરનો પ્રતિકાર પણ તેના ઉપયોગને વિદ્યુત પ્રવાહ પ્રસારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, પરંતુ આનાથી વધુ પાવર લોસ થાય છે. સ્ટીલ એલોય્સમાં મજબૂતાઈ વધી છે. તેથી, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર લાઇનના એલ્યુમિનિયમ ઓવરહેડ કંડક્ટરમાં સ્ટીલની સેર વણવામાં આવે છે જે બ્રેકિંગ લોડનો સામનો કરવા માટે રચાયેલ છે.

આ ખાસ કરીને સાચું છે જ્યારે વાયર પર બરફ રચાય છે અથવા પવનના જોરદાર ઝાપટા પડે છે.

કેટલાક એલોય, ઉદાહરણ તરીકે કોન્સ્ટેન્ટાઇન અને નિકલીન, ચોક્કસ શ્રેણીમાં થર્મલી સ્થિર પ્રતિરોધક લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે. નિકલીનનો વિદ્યુત પ્રતિકાર વ્યવહારીક રીતે 0 થી 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી બદલાતો નથી. તેથી, રિઓસ્ટેટ કોઇલ નિકલના બનેલા છે.

માપવાના સાધનોમાં, પ્લેટિનમના તાપમાનના સંદર્ભમાં પ્રતિકારક મૂલ્યોમાં સખત ફેરફારની મિલકતનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. જો સ્થિર વોલ્ટેજ સ્ત્રોતમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પ્લેટિનમ વાયરમાંથી પસાર થાય છે અને પ્રતિકાર મૂલ્યની ગણતરી કરવામાં આવે છે, તો તે પ્લેટિનમનું તાપમાન સૂચવે છે.આ સ્કેલને ઓહ્મ મૂલ્યોને અનુરૂપ ડિગ્રીમાં ગ્રેજ્યુએટ થવા દે છે. આ પદ્ધતિ તમને ડિગ્રીના અપૂર્ણાંકની ચોકસાઈ સાથે તાપમાન માપવા માટે પરવાનગી આપે છે.

કેટલીકવાર, વ્યવહારુ સમસ્યાઓ હલ કરવા માટે, તમારે કેબલના સામાન્ય અથવા ચોક્કસ પ્રતિકારને જાણવાની જરૂર છે... આ હેતુ માટે, કેબલ પ્રોડક્ટ ડિરેક્ટરીઓ દરેક મૂલ્ય માટે એક કોરના પ્રેરક અને સક્રિય પ્રતિકારના મૂલ્યો પ્રદાન કરે છે. ક્રોસ વિભાગ. તેનો ઉપયોગ અનુમતિપાત્ર લોડ, ઉત્પન્ન થયેલ ગરમીની ગણતરી કરવા, માન્ય ઓપરેટિંગ શરતો નક્કી કરવા અને અસરકારક સુરક્ષા પસંદ કરવા માટે થાય છે.

ધાતુઓની વિશિષ્ટ વાહકતા તેની પ્રક્રિયા કેવી રીતે કરવામાં આવે છે તેનાથી પ્રભાવિત થાય છે. પ્લાસ્ટિકના વિરૂપતા માટે દબાણનો ઉપયોગ ક્રિસ્ટલ જાળીની રચનાને વિક્ષેપિત કરે છે, ખામીઓની સંખ્યામાં વધારો કરે છે અને પ્રતિકાર વધારે છે. તેને ઘટાડવા માટે, પુનઃસ્થાપિત એન્નીલિંગનો ઉપયોગ થાય છે.

ધાતુઓને ખેંચવા અથવા સંકુચિત કરવાથી તેમાં સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિ થાય છે, જેમાંથી ઇલેક્ટ્રોનના થર્મલ સ્પંદનોના કંપનવિસ્તાર ઘટે છે, અને પ્રતિકાર કંઈક અંશે ઘટે છે.

અર્થિંગ સિસ્ટમ્સ ડિઝાઇન કરતી વખતે, તે ધ્યાનમાં લેવું જરૂરી છે માટી પ્રતિકાર… તે ઉપરોક્ત પદ્ધતિથી વ્યાખ્યા પ્રમાણે અલગ છે અને SI એકમો — ઓહ્મ્સમાં માપવામાં આવે છે. મીટર. તેની મદદથી, જમીનની અંદર ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહના વિતરણની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે.
જમીનની ભેજ અને તાપમાન પર જમીનના પ્રતિકારની અવલંબન:

જમીનની વાહકતા ઘણા પરિબળોથી પ્રભાવિત થાય છે, જેમાં જમીનની ભેજ, ઘનતા, કણોનું કદ, તાપમાન, ક્ષારની સાંદ્રતા, એસિડ અને પાયાનો સમાવેશ થાય છે.