Russian

Что такое сопротивление?

12 январь 2021 | Электрические
Что такое сопротивление?

Сопротивление — это величина, которая отражает противодействие протеканию тока в электрической цепи.

Сопротивление измеряется в омах, для международного обозначения которых используется греческая буква омега (Ω). Эта единица измерения названа в честь Георга Симона Ома (1784–1854 гг.), немецкого физика, который изучал взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Ему приписывают первую формулировку закона Ома.

Все материалы в некоторой степени сопротивляются прохождению току. Их разделяют на две большие категории:

  • Проводники: Материалы, обладающие очень малым сопротивлением, в которых электроны могут свободно перемещаться. Примеры: серебро, медь, золото и алюминий.
  • Изоляторы: Материалы с высоким сопротивлением, которые ограничивают поток электронов. Примеры: резина, бумага, стекло, дерево и пластмассы.
Золотой провод является отличным проводником
Золотой провод является отличным проводником

Обычно сопротивление измеряется для определения состояния компонента или цепи.

  • Чем выше сопротивление, тем меньше сила тока. Одной из множества причин очень высокого сопротивления могут быть проводники, которые перегорели или повреждены вследствие коррозии. Все проводники выделяют некоторое количество тепла, поэтому перегрев часто связан с сопротивлением.
  • Чем ниже сопротивление, тем выше сила тока. Возможные причины: изоляторы повреждены из-за перегрева или воздействия влаги.

Многие компоненты, такие как нагревательные элементы и резисторы, имеют фиксированное значение сопротивления. Эти значения часто указываются на паспортных табличках компонентов или в руководствах в качестве справочной информации.

Если указан допуск, измеренное значение сопротивления должно находиться в пределах указанного диапазона. Значительное изменение фиксированного значения сопротивления обычно указывает на проблему.

Само слово «сопротивление» может звучать неприятно, но в электротехнике сопротивление обеспечивает определенные преимущества.

Примеры. Прохождение тока через небольшие нагревательные элементы тостера должно быть затруднено, чтобы выделялось тепло для поджаривания хлеба. В лампах накаливания старого типа ток проходит через волокна, достаточно тонкие для образования свечения.

Сопротивление не может быть измерено в рабочей цепи. Соответственно, технические специалисты, осуществляющие поиск и устранение неисправностей, часто рассчитывают сопротивление по измеренным значениям напряжения и тока в соответствии с законом Ома:

E = I x R

То есть В = А × Ом. R в этой формуле означает сопротивление. Если сопротивление неизвестно, формулу можно преобразовать следующим образом: R = E/I (Ом = В/А).

Примеры. В цепи электрического обогревателя, как показано на двух рисунках ниже, для определения сопротивления измеряют значения напряжения и тока в цепи, а затем применяют закона Ома.

Пример нормального сопротивления цепи
Пример нормального сопротивления цепи
Пример повышенного сопротивления цепи
Пример повышенного сопротивления цепи

В первом примере общее нормальное сопротивление цепи (эталонное сопротивление) равно 60 Ом (240 ÷ 4 = 60 Ом). Сопротивление 60 Ом позволяет определить состояние цепи.

Во втором примере при понижении силы тока с 4 А до 3 А сопротивление цепи увеличилось с 60 Ом до 80 Ом (240 ÷ 3 = 80 Ом). Прирост значения общего сопротивления в 20 Ом может быть вызвано ослабленным или загрязненным соединением или разомкнутым участком катушки. Разомкнутые участки катушки увеличивают общее сопротивление цепи, в результате чего понижается сила тока.

Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.