Prikazane su tablice vrijednosti električnog otpora čelika različite vrste i marke ovisno o temperaturi - u rasponu od 0 do 1350°C.
Općenito, otpor je određen samo sastavom tvari i njegovom temperaturom; brojčano je jednak ukupnom otporu izotropnog vodiča duljine 1 m i površine poprečnog presjeka 1 m 2.
Električni otpor čelika značajno ovisi o sastavu i temperaturi. Povećanjem temperature ovog metala povećava se frekvencija i amplituda vibracija atoma kristalne rešetke, što stvara dodatni otpor prolazu električna struja kroz debljinu legure. Stoga se s povećanjem temperature povećava otpornost čelika.
Promjena sastava čelika i postotka legirajućih dodataka u njemu značajno utječe na vrijednost električnog otpora. Na primjer, ugljični i niskolegirani čelici provode električnu struju nekoliko puta bolje od visokolegiranih čelika otpornih na toplinu, koji imaju visok sadržaj kroma.
Ugljični čelici
Ugljični čelici na sobnoj temperaturi, kao što je već spomenuto, imaju nizak električni otpor zbog visokog sadržaja željeza. Na 20°C vrijednost im je otpornost je u rasponu od 13·10 -8 (za čelik 08KP) do 20·10 -8 Ohm m (za U12).
Kada se zagriju na temperaturu iznad 1000°C, sposobnost ugljičnih čelika za provođenje električne struje znatno se smanjuje. Vrijednost otpora se povećava za red veličine i može doseći vrijednost od 130·10 -8 Ohm·m.
| Temperatura, °C | Čelik 08KP | Čelik 08 | Čelik 20 | Čelik 40 | Čelik U8 | Čelik U12 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 12 | 13,2 | 15,9 | 16 | 17 | 18,4 |
| 20 | 13 | 14,2 | 16,9 | 17,1 | 18 | 19,6 |
| 50 | 14,7 | 15,9 | 18,7 | 18,9 | 19,8 | 21,6 |
| 100 | 17,8 | 19 | 21,9 | 22,1 | 23,2 | 25,2 |
| 150 | 21,3 | 22,4 | 25,4 | 25,7 | 26,8 | 29 |
| 200 | 25,2 | 26,3 | 29,2 | 29,6 | 30,8 | 33,3 |
| 250 | 29,5 | 30,5 | 33,4 | 33,9 | 35,1 | 37,9 |
| 300 | 34,1 | 35,2 | 38,1 | 38,7 | 39,8 | 43 |
| 350 | 39,3 | 40,2 | 43,2 | 43,8 | 45 | 48,3 |
| 400 | 44,8 | 45,8 | 48,7 | 49,3 | 50,5 | 54 |
| 450 | 50,9 | 51,8 | 54,6 | 55,3 | 56,5 | 60 |
| 500 | 57,5 | 58,4 | 60,1 | 61,9 | 62,8 | 66,5 |
| 550 | 64,8 | 65,7 | 68,2 | 68,9 | 69,9 | 73,4 |
| 600 | 72,5 | 73,4 | 75,8 | 76,6 | 77,2 | 80,2 |
| 650 | 80,7 | 81,6 | 83,7 | 84,4 | 85,2 | 87,8 |
| 700 | 89,8 | 90,5 | 92,5 | 93,2 | 93,5 | 96,4 |
| 750 | 100,3 | 101,1 | 105 | 107,9 | 110,5 | 113 |
| 800 | 107,3 | 108,1 | 109,4 | 111,1 | 112,9 | 115 |
| 850 | 110,4 | 111,1 | 111,8 | 113,1 | 114,8 | 117,6 |
| 900 | 112,4 | 113 | 113,6 | 114,9 | 116,4 | 119,6 |
| 950 | 114,2 | 114,8 | 115,2 | 116,6 | 117,8 | 121,2 |
| 1000 | 116 | 116,5 | 116,7 | 117,9 | 119,1 | 122,6 |
| 1050 | 117,5 | 117,9 | 118,1 | 119,3 | 120,4 | 123,8 |
| 1100 | 118,9 | 119,3 | 119,4 | 120,7 | 121,4 | 124,9 |
| 1150 | 120,3 | 120,7 | 120,7 | 122 | 122,3 | 126 |
| 1200 | 121,7 | 122 | 121,9 | 123 | 123,1 | 127,1 |
| 1250 | 123 | 123,3 | 122,9 | 124 | 123,8 | 128,2 |
| 1300 | 124,1 | 124,4 | 123,9 | — | 124,6 | 128,7 |
| 1350 | 125,2 | 125,3 | 125,1 | — | 125 | 129,5 |
Niskolegirani čelici
Niskolegirani čelici mogu se oduprijeti prolazu električne energije nešto više od ugljičnih čelika. Njihov električni otpor je (20...43)·10 -8 Ohm·m na sobnoj temperaturi.
Treba napomenuti da su vrste čelika ove vrste najgori vodiči električne struje - to su 18H2N4VA i 50S2G. Međutim, pri visokim temperaturama, sposobnost provođenja električne struje između čelika navedenih u tablici praktički se ne razlikuje.
| stupanj čelika | 20 | 100 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 | 1300 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15HF | — | 28,1 | 42,1 | 60,6 | 83,3 | — | — | — |
| 30X | 21 | 25,9 | 41,7 | 63,6 | 93,4 | 114,5 | 120,5 | 125,1 |
| 12HN2 | 33 | 36 | 52 | 67 | — | 112 | — | — |
| 12HN3 | 29,6 | — | — | 67 | — | 116 | — | — |
| 20HN3 | 24 | 29 | 46 | 66 | — | 123 | — | — |
| 30HN3 | 26,8 | 31,7 | 46,9 | 68,1 | 98,1 | 114,8 | 120,1 | 124,6 |
| 20HN4F | 36 | 41 | 56 | 72 | 102 | 118 | — | — |
| 18H2N4VA | 41 | 44 | 58 | 73 | 97 | 115 | — | — |
| 30G2 | 20,8 | 25,9 | 42,1 | 64,5 | 94,6 | 114,3 | 120,2 | 125 |
| 12MH | 24,6 | 27,4 | 40,6 | 59,8 | — | — | — | — |
| 40H3M | — | 33,1 | 48,2 | 69,5 | 96,2 | — | — | — |
| 20H3FVM | — | 39,8 | 54,4 | 74,3 | 98,2 | — | — | — |
| 50S2G | 42,9 | 47 | 60,1 | 78,8 | 105,7 | 119,7 | 124,9 | 128,9 |
| 30N3 | 27,1 | 32 | 47 | 67,9 | 99,2 | 114,9 | 120,4 | 124,8 |
Visokolegirani čelici
Visokolegirani čelici imaju električni otpor nekoliko puta veći od ugljičnih i niskolegiranih čelika. Prema tablici se vidi da je pri temperaturi od 20°C njegova vrijednost (30...86)·10 -8 Ohm·m.
Na temperaturi od 1300 ° C, otpor visoko i niskolegiranih čelika postaje gotovo isti i ne prelazi 131·10 -8 Ohm·m.
| stupanj čelika | 20 | 100 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 | 1300 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| G13 | 68,3 | 75,6 | 93,1 | 95,2 | 114,7 | 123,8 | 127 | 130,8 |
| G20H12F | 72,3 | 79,2 | 91,2 | 101,5 | 109,2 | — | — | — |
| G21X15T | — | 82,4 | 95,6 | 104,5 | 112 | 119,2 | — | — |
| H13N13K10 | — | 90 | 100,8 | 109,6 | 115,4 | 119,6 | — | — |
| H19N10K47 | — | 90,5 | 98,6 | 105,2 | 110,8 | — | — | — |
| P18 | 41,9 | 47,2 | 62,7 | 81,5 | 103,7 | 117,3 | 123,6 | 128,1 |
| EH12 | 31 | 36 | 53 | 75 | 97 | 119 | — | — |
| 40H10S2M (EI107) | 86 | 91 | 101 | 112 | 122 | — | — | — |
Kromirani nehrđajući čelici
Kromirani nehrđajući čelici imaju visoku koncentraciju atoma kroma, što povećava njihov otpor - električna vodljivost takvog nehrđajućeg čelika nije visoka. Pri normalnim temperaturama, njegov otpor je (50...60)·10 -8 Ohm·m.
| stupanj čelika | 20 | 100 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 | 1300 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| X13 | 50,6 | 58,4 | 76,9 | 93,8 | 110,3 | 115 | 119 | 125,3 |
| 2H13 | 58,8 | 65,3 | 80 | 95,2 | 110,2 | — | — | — |
| 3H13 | 52,2 | 59,5 | 76,9 | 93,5 | 109,9 | 114,6 | 120,9 | 125 |
| 4X13 | 59,1 | 64,6 | 78,8 | 94 | 108 | — | — | — |
Krom-nikal austenitni čelici
Krom-nikl austenitni čelici također su nehrđajući, ali zbog dodatka nikla imaju otpornost gotovo jedan i pol puta veću od kromovih čelika - doseže vrijednost od (70...90)·10 -8 Ohm ·m.
| stupanj čelika | 20 | 100 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12H18N9 | — | 74,3 | 89,1 | 100,1 | 109,4 | 114 | — |
| 12H18N9T | 72,3 | 79,2 | 91,2 | 101,5 | 109,2 | — | — |
| 17H18N9 | 72 | 73,5 | 92,5 | 103 | 111,5 | 118,5 | — |
| H18N11B | — | 84,6 | 97,6 | 107,8 | 115 | — | — |
| H18N9V | 71 | 77,6 | 91,6 | 102,6 | 111,1 | 117,1 | 122 |
| 4H14NV2M (ÉI69) | 81,5 | 87,5 | 100 | 110 | 117,5 | — | — |
| 1H14N14V2M (ÉI257) | — | 82,4 | 95,6 | 104,5 | 112 | 119,2 | — |
| 1x14N18M3T | — | 89 | 100 | 107,5 | 115 | — | — |
| 36H18N25S2 (ÉÂ3S) | — | 98,5 | 105,5 | 110 | 117,5 | — | — |
| H13N25M2V2 | — | 103 | 112,1 | 118,1 | 121 | — | — |
| H7N25 (ÉI25) | — | — | 109 | 115 | 121 | 127 | — |
| H2N35 (ÉI36) | 87,5 | 92,5 | 103 | 110 | 116 | 120,5 | — |
| H28 | 84,2 | 89,1 | 99,6 | 107,7 | 114,2 | 118,4 | 122,5 |
Čelici otporni na toplinu i toplinu
Po svojim elektrovodljivim svojstvima čelici otporni na toplinu i otporni na toplinu bliski su krom-nikal čelicima. Visok sadržaj kroma i nikla u ovim legurama ne dopušta im provođenje električne struje, poput običnih legura ugljika s visokom koncentracijom željeza.
Značajna električna otpornost takvih čelika omogućuje njihovu upotrebu kao radne elemente električnih grijača. Konkretno, čelik 20H23N18 u svojoj otpornosti i otpornosti na toplinu u nekim slučajevima može zamijeniti tako popularnu leguru za grijače kao.
|
električni otpor
SI:L3MT-3I-2
GHS:T
Električni otpor, ili jednostavno otpornost tvar - fizikalna veličina koja karakterizira sposobnost tvari da spriječi prolaz električne struje.
Otpornost je označena grčko slovoρ. Recipročna vrijednost otpora naziva se specifična vodljivost (električna vodljivost). Za razliku od električnog otpora, koji je svojstvo vodiča i ovisi o njegovom materijalu, obliku i veličini, električni otpor je svojstvo samo tvari.
Električni otpor homogenog vodiča s otporom ρ, duljinom l i površinom poprečnog presjeka S može se izračunati pomoću formule (pod pretpostavkom da se ni površina ni oblik poprečnog presjeka ne mijenjaju duž vodiča). Prema tome, za ρ imamo
Iz posljednje formule slijedi: fizikalno značenje otpora tvari je da predstavlja otpor homogenog vodiča jedinične duljine i jedinične površine poprečnog presjeka izrađenog od te tvari.
- 1 Mjerne jedinice
- 2 Generalizacija pojma otpora
- 3 Odnos s vodljivošću
- 4 Električni otpor nekih tvari
- 4.1 Metalni monokristali
- 4.2 Metali i legure koji se koriste u elektrotehnici
- 4.3 Ostale tvari
- 5 Tanki filmovi
- 6 Bilješke
- 7 Vidi također
- 8 Veze
Jedinice
Jedinica otpora u Međunarodnom sustavu jedinica (SI) je Ohm m. Iz odnosa proizlazi da je mjerna jedinica otpora u SI sustavu jednaka otporu tvari pri kojoj homogeni vodič duljine 1 m površine poprečnog presjeka 1 m², izrađen od te tvari, ima otpor od 1 Ohma. Prema tome, otpor proizvoljne tvari, izražen u SI jedinicama, numerički je jednak otporu presjeka strujni krug, izrađen od ove tvari, duljine 1 m i površine poprečnog presjeka 1 m².
U tehnologiji se također koristi zastarjela nesistemska jedinica Ohm mm²/m, jednaka 10−6 od 1 Ohm m. Ova jedinica jednaka je otporu tvari pri kojoj homogeni vodič duljine 1 m s površinom poprečnog presjeka od 1 mm², izrađen od te tvari, ima otpor od 1 Ohma. Prema tome, otpornost tvari, izražena u ovim jedinicama, brojčano je jednaka otporu dijela električnog kruga izrađenog od te tvari, duljine 1 m i površine poprečnog presjeka od 1 mm².
Generalizacija pojma otpora
Komad otpornog materijala s električnim kontaktima na oba kraja.Otpornost se također može odrediti za nejednolik materijal čija se svojstva razlikuju od točke do točke. U ovom slučaju to nije konstanta, već skalarna funkcija koordinata - koeficijent koji povezuje napetost električno polje i gustoću struje u određenoj točki. Ovaj odnos je izražen Ohmovim zakonom u diferencijalnom obliku:
Ova formula vrijedi za heterogenu, ali izotropnu tvar. Tvar može biti i anizotropna (većina kristala, magnetizirana plazma itd.), odnosno njezina svojstva mogu ovisiti o smjeru. U ovom slučaju otpor je koordinatno ovisan tenzor drugog reda koji sadrži devet komponenti. u anizotropnoj tvari vektori gustoće struje i jakosti električnog polja u svakoj danoj točki tvari nisu suusmjereni; veza među njima izražava se relacijom
U anizotropnoj, ali homogenoj tvari, tenzor ne ovisi o koordinatama.
Tenzor je simetričan, to jest, zadovoljen je za bilo koji.
Kao i za svaki simetrični tenzor, možete odabrati ortogonalni sustav Kartezijeve koordinate, pri čemu matrica postaje dijagonalna, odnosno poprima oblik u kojem su od devet komponenti samo tri različite od nule: , i. U ovom slučaju, označavajući kao, umjesto prethodne formule dobivamo jednostavniju
Količine se nazivaju glavnim vrijednostima tenzora otpora.
Odnos prema vodljivosti
U izotropnim materijalima, odnos između otpora i vodljivosti izražava se pomoću
U slučaju anizotropnih materijala, odnos između komponenti tenzora otpora i tenzora vodljivosti je složeniji. Doista, Ohmov zakon u diferencijalnom obliku za anizotropne materijale ima oblik:
Iz ove jednakosti i prethodno dane relacije za nju slijedi da je tenzor otpora inverzan tenzoru vodljivosti. Uzimajući to u obzir, za komponente tenzora otpora vrijedi sljedeće:
gdje je determinanta matrice sastavljene od komponenti tenzora. Preostale komponente tenzora otpora dobivene su iz gornjih jednadžbi kao rezultat cikličkog preuređivanja indeksa 1, 2 i 3.
Električni otpor nekih tvari
Metalni monokristali
Tablica prikazuje glavne vrijednosti tenzora otpora monokristala na temperaturi od 20 °C.
Metali i legure koji se koriste u elektrotehnici
Širenje vrijednosti je zbog različite kemijske čistoće metala, metoda izrade uzoraka koje su proučavali različiti znanstvenici i varijabilnosti sastava legura.
Vrijednosti su dane pri temperaturi t = 20 °C. Otpori legura ovise o njihovim kemijski sastav i može varirati. Za čiste tvari, fluktuacije u numeričkim vrijednostima otpora uzrokovane su različitim metodama mehaničke i toplinske obrade, na primjer, žarenjem žice nakon izvlačenja.
Ostale tvari
Tanki filmovi
Otpor tankih ravnih filmova (kada je njihova debljina puno manja od udaljenosti između kontakata) obično se naziva "otpornost po kvadratu." Ovaj je parametar prikladan jer otpor kvadratnog komada vodljivog filma ne ovisi o veličini ovaj kvadrat kada je napon doveden na suprotne strane kvadrata. U ovom slučaju, otpor filma, ako ima oblik pravokutnika, ne ovisi o njegovim linearnim dimenzijama, već samo o omjeru duljine (mjerene duž strujnih linija) i njegove širine L/W : gdje je R izmjereni otpor. Općenito, ako se oblik uzorka razlikuje od pravokutnog i polje u filmu je neuniformno, koristi se van der Pauw metoda.
Bilješke
- 1 2 Dengub V. M., Smirnov V. G. Jedinice veličina. Rječnik-priručnik. - M.: Standards Publishing House, 1990. - P. 93. - 240 str. - ISBN 5-7050-0118-5.
- 1 2 Vrag A. G. jedinice fizikalne veličine. - M.: “ postdiplomske studije“, 1977. - 287 str.
- Davidov A. S. Teorija čvrsta. - M.: “Znanost”, 1976. - P. 191-192. - 646 s.
- Shuvalov L. A. i sur. Fizička svojstva kristali // Moderna kristalografija / Ch. izd. B. K. Weinstein. - M.: “Science”, 1981. - T. 4. - P. 317.
vidi također
- Električni otpor
- Supravodljivost
- Ohmov zakon
- Provodljivost
- Negativni otpor
- Impedancija
Linkovi
električni otpor
Električni otpor Informacije o
Metali su mjera njihove sposobnosti da se odupru prolazu električne struje. Ova vrijednost se izražava u ohm-metru (Ohm⋅m).
Simbol za otpornost je grčko slovo ρ (rho). Visoki otpor znači da je materijal loš vodič električnog naboja.
Električni otpor se definira kao omjer između jakosti električnog polja unutar metala i gustoće struje unutar njega:
Gdje:
ρ—otpornost metala (Ohm⋅m),
E - jakost električnog polja (V/m),
J je vrijednost gustoće električne struje u metalu (A/m2)
Ako je jakost električnog polja (E) u metalu vrlo visoka, a gustoća struje (J) vrlo mala, to znači da metal ima veliki otpor.
Recipročna vrijednost otpora je električna vodljivost, koja pokazuje koliko dobro materijal provodi električnu struju:
σ je vodljivost materijala, izražena u siemenima po metru (S/m).
Električni otpor, jedna od komponenti Ohmovog zakona, izražava se u omima (Ohms). Treba napomenuti da električni otpor i otpornost nisu ista stvar. Otpornost je svojstvo materijala, dok je električni otpor svojstvo objekta.
Električni otpor otpornika određen je kombinacijom njegovog oblika i otpora materijala od kojeg je izrađen.
Na primjer, žičani otpornik izrađen od duge i tanke žice ima veći otpor od otpornika izrađenog od kratke i debele žice od istog metala.
Istodobno, žičani otpornik izrađen od materijala s visokim otporom ima veći električni otpor od otpornika izrađenog od materijala s niskim otporom. I sve to unatoč činjenici da su oba otpornika izrađena od žice iste duljine i promjera.
Da bismo to ilustrirali, možemo povući analogiju s hidrauličkim sustavom, gdje se voda pumpa kroz cijevi.
- Što je cijev duža i tanja, to je veća otpornost na vodu.
- Cijev ispunjena pijeskom otpornija je na vodu nego cijev bez pijeska.
Količina otpora žice ovisi o tri parametra: otpornosti metala, duljini i promjeru same žice. Formula za izračunavanje otpora žice:
Gdje:
R - otpor žice (Ohm)
ρ - otpornost metala (Ohm.m)
L - duljina žice (m)
A - površina poprečnog presjeka žice (m2)
Kao primjer, razmotrite nikromski žičani otpornik otpora od 1,10×10-6 Ohm.m. Žica ima duljinu od 1500 mm i promjer od 0,5 mm. Na temelju ova tri parametra izračunavamo otpor nichrome žice:
R=1,1*10 -6 *(1,5/0,000000196) = 8,4 Ohma
Nikrom i konstantan često se koriste kao otporni materijali. Dolje u tablici možete vidjeti otpornost nekih od najčešće korištenih metala.
Vrijednost površinskog otpora izračunava se na isti način kao i otpor žice. U ovom slučaju, površina poprečnog presjeka može se predstaviti kao umnožak w i t: 
Za neke materijale, kao što su tanki filmovi, odnos između otpora i debljine filma naziva se otpornost lista RS:
gdje se RS mjeri u omima. Za ovaj izračun, debljina filma mora biti konstantna.
Često proizvođači otpornika režu tragove u filmu kako bi povećali otpor i povećali put za električnu struju.
Svojstva otpornih materijala
Otpornost metala ovisi o temperaturi. Njihove vrijednosti obično se daju za sobnu temperaturu (20°C). Promjena otpora kao rezultat promjene temperature karakterizirana je temperaturnim koeficijentom.
Na primjer, termistori (termistori) koriste ovo svojstvo za mjerenje temperature. S druge strane, u preciznoj elektronici to je prilično nepoželjan učinak.
Otpornici s metalnim filmom imaju izvrsna svojstva temperaturne stabilnosti. To se postiže ne samo zbog niske otpornosti materijala, već i zbog mehaničke konstrukcije samog otpornika.
Mnogi različiti materijali i legure koriste se u proizvodnji otpornika. Nikrom (legura nikla i kroma), zbog svoje velike otpornosti i otpornosti na oksidaciju pri visokim temperaturama, često se koristi kao materijal za izradu žičanih otpornika. Mana mu je što se ne može lemiti. Constantan, još jedan popularan materijal, lako se lemi i ima niži temperaturni koeficijent.
Većina zakona fizike temelji se na eksperimentima. Imena eksperimentatora ovjekovječena su u naslovima ovih zakona. Jedan od njih bio je Georg Ohm.
Eksperimenti Georga Ohma
Tijekom pokusa o interakciji elektriciteta s različitim tvarima, uključujući metale, uspostavio je temeljni odnos između gustoće, jakosti električnog polja i svojstva tvari, koje je nazvano "specifična vodljivost". Formula koja odgovara ovom uzorku, nazvana "Ohmov zakon", je sljedeća:
j= λE , pri čemu
- j— gustoća električne struje;
- λ — specifična vodljivost, koja se naziva i "električna vodljivost";
- E – jakost električnog polja.
U nekim slučajevima, različito slovo grčke abecede koristi se za označavanje vodljivosti - σ . Specifična vodljivost ovisi o određenim parametrima tvari. Na njegovu vrijednost utječu temperatura, tvari, tlak, ako se radi o plinu, i što je najvažnije, struktura ove tvari. Ohmov zakon se poštuje samo za homogene tvari.
Za praktičnije izračune koristi se recipročna vrijednost specifične vodljivosti. Naziva se "otpornost", što je također povezano sa svojstvima tvari u kojoj teče električna struja, a označava se grčkim slovom ρ a ima dimenziju Ohm*m. Ali budući da za različite fizičke pojave Primjenjuju se različita teorijska opravdanja; mogu se koristiti alternativne formule za otpornost. Oni su odraz klasične elektroničke teorije metala, kao i kvantne teorije.
Formule
U ovim formulama, koje su zamorne za obične čitatelje, pojavljuju se faktori poput Boltzmannove konstante, Avogadrove konstante i Planckove konstante. Ove se konstante koriste za izračune koji uzimaju u obzir slobodni put elektrona u vodiču, njihovu brzinu tijekom toplinskog gibanja, stupanj ionizacije, koncentraciju i gustoću tvari. Ukratko, sve je prilično komplicirano za nespecijalistu. Da ne budemo neutemeljeni, u nastavku se možete upoznati kako sve zapravo izgleda:
Značajke metala
Budući da kretanje elektrona ovisi o homogenosti tvari, struja u metalnom vodiču teče sukladno njegovoj strukturi, što utječe na raspodjelu elektrona u vodiču, uzimajući u obzir njegovu heterogenost. Određuje se ne samo prisutnošću inkluzija nečistoća, već i fizičkim nedostacima - pukotinama, prazninama itd. Heterogenost vodiča povećava njegov otpor, koji je određen Matthiesenovim pravilom.
Ovo lako razumljivo pravilo u biti kaže da se u vodiču kroz koji teče struja može razlikovati nekoliko zasebnih otpora. A dobivena vrijednost bit će njihov zbroj. Komponente će biti otpornost metalne kristalne rešetke, nečistoće i defekti vodiča. Budući da ovaj parametar ovisi o prirodi tvari, definirani su odgovarajući zakoni za njegov izračun, uključujući i za miješane tvari.
Unatoč činjenici da su legure također metali, one se smatraju otopinama s kaotičnom strukturom, a za izračunavanje otpora važno je koji su metali uključeni u leguru. U osnovi, većina legura dviju komponenti koje ne spadaju u prijelazne metale, kao i metali rijetkih zemalja, potpadaju pod opis Nodheimovog zakona.
Otpor metalnih tankih slojeva razmatra se kao posebna tema. Sasvim je logično pretpostaviti da bi njegova vrijednost trebala biti veća od vrijednosti rasutog vodiča izrađenog od istog metala. No istodobno se za film uvodi posebna empirijska Fuchsova formula koja opisuje međuovisnost otpora i debljine filma. Ispostavilo se da metali u filmovima pokazuju svojstva poluvodiča.
A na proces prijenosa naboja utječu elektroni, koji se kreću u smjeru debljine filma i ometaju kretanje "uzdužnih" naboja. Istodobno se reflektiraju od površine filmskog vodiča, pa jedan elektron dosta dugo oscilira između njegovih dviju površina. Drugi značajan faktor u povećanju otpora je temperatura vodiča. Što je viša temperatura, veći je otpor. Nasuprot tome, što je niža temperatura, manji je otpor.
Metali su tvari s najmanjim otporom na takozvanoj "sobnoj" temperaturi. Jedini nemetal koji opravdava svoju upotrebu kao vodiča je ugljik. Grafit, koji je jedna od njegovih vrsta, naširoko se koristi za izradu kliznih kontakata. Ima vrlo uspješnu kombinaciju svojstava kao što su otpornost i koeficijent trenja klizanja. Stoga je grafit neizostavan materijal za četke elektromotora i druge klizne kontakte. Vrijednosti otpora glavnih tvari koje se koriste u industrijske svrhe dane su u donjoj tablici.
Supravodljivost
Na temperaturama koje odgovaraju ukapljivanju plinova, odnosno do temperature tekućeg helija, koja je jednaka -273 stupnja Celzijusa, otpor se smanjuje gotovo do potpunog nestanka. I to ne samo dobri metalni vodiči kao što su srebro, bakar i aluminij. Gotovo svi metali. U takvim uvjetima, koji se nazivaju supravodljivost, struktura metala nema inhibicijski učinak na kretanje naboja pod utjecajem električnog polja. Stoga živa i većina metala postaju supravodiči.
No, kako se pokazalo, relativno nedavno, 80-ih godina 20. stoljeća, neke vrste keramike također su sposobne za supravodljivost. Štoviše, za to ne morate koristiti tekući helij. Takvi materijali nazvani su visokotemperaturni supravodiči. Međutim, već je prošlo nekoliko desetljeća, a raspon visokotemperaturnih vodiča značajno se proširio. Ali masovna uporaba takvih visokotemperaturnih supravodljivih elemenata nije primijećena. U nekim su zemljama napravljene pojedinačne instalacije uz zamjenu konvencionalnih bakrenih vodiča visokotemperaturnim supravodičima. Za održavanje normalnog režima visokotemperaturne supravodljivosti potreban je tekući dušik. I to se pokazalo kao preskupo tehničko rješenje.
Stoga niska vrijednost otpora koju je priroda dala bakru i aluminiju čini ih još uvijek nezamjenjivim materijalima za proizvodnju raznih električnih vodiča.
- električna veličina koja karakterizira svojstvo materijala da sprječava protok električne struje. Ovisno o vrsti materijala, otpor može težiti nuli - biti minimalan (milje/mikro oma - vodiči, metali) ili biti vrlo velik (giga oma - izolacija, dielektrici). Recipročna vrijednost električnog otpora je .
Jedinica električni otpor - Ohm. Označava se slovom R. Određuje se ovisnost otpora o struji u zatvorenom krugu.
Ohmmetar- uređaj za izravno mjerenje otpora kruga. Ovisno o rasponu izmjerene veličine, dijele se na gigaommetre (za velike otpore - kod mjerenja izolacije), i mikro/miliohmetre (za male otpore - kod mjerenja prijelaznih otpora kontakata, namota motora itd.).
Postoji veliki izbor ohmmetara po dizajnu različitih proizvođača, od elektromehaničkih do mikroelektroničkih. Vrijedno je napomenuti da klasični ohmmetar mjeri aktivni dio otpora (tzv. ohme).
Svaki otpor (metalni ili poluvodički) u krugu izmjenične struje ima aktivnu i jalovu komponentu. Zbroj aktivnog i reaktivnog otpora je Impedancija AC kruga a izračunava se po formuli:
gdje je Z ukupni otpor kruga izmjenične struje;
R je aktivni otpor kruga izmjenične struje;
Xc je kapacitivna reaktancija kruga izmjenične struje; 
(C - kapacitet, w - kutna brzina naizmjenična struja)
Xl je induktivna reaktancija kruga izmjenične struje; 
(L je induktivitet, w je kutna brzina izmjenične struje).
Aktivni otpor- ovo je dio ukupnog otpora električnog kruga, čija se energija potpuno pretvara u druge vrste energije (mehanička, kemijska, toplinska). Posebno svojstvo aktivne komponente je potpuni utrošak električne energije (ne vraća se energija u mrežu), a reaktancija vraća dio energije natrag u mrežu (negativno svojstvo jalove komponente).
Fizičko značenje aktivnog otpora
Svake srijede gdje se održavaju električni naboji, stvara prepreke na svom putu (vjeruje se da su to čvorovi kristalne rešetke), u koje kao da udaraju i gube svoju energiju koja se oslobađa u obliku topline.
Dakle, dolazi do pada (gubitak električna energija), od čega se dio gubi zbog unutarnjeg otpora vodljivog medija.
Numerička vrijednost koja karakterizira sposobnost materijala da spriječi prolaz naboja naziva se otpor. Mjeri se u Ohmima (Ohm) i obrnuto je proporcionalna električnoj vodljivosti.
Razni elementi periodni sustav elemenata Mendeleev imaju različite električne otpore (p), na primjer, najmanji. Srebro (0,016 Ohm*mm2/m), bakar (0,0175 Ohm*mm2/m), zlato (0,023) i aluminij (0,029) imaju otpor. Koriste se u industriji kao glavni materijali na kojima se gradi sva elektrotehnika i energija. Dielektrici, naprotiv, imaju visoku vrijednost udara. otpornost i koriste se za izolaciju.
Otpor vodljivog medija može značajno varirati ovisno o presjeku, temperaturi, veličini i frekvenciji struje. Osim toga, različiti okoliši imaju različite nositelje naboja (slobodni elektroni u metalima, ioni u elektrolitima, "rupe" u poluvodičima), koji su odlučujući faktori otpora.
Fizikalno značenje reaktancije
U zavojnicama i kondenzatorima, kada se primijeni, energija se akumulira u obliku magnetskog i električnog polja, za što je potrebno neko vrijeme.
Magnetska polja u mrežama izmjenične struje mijenjaju se prateći promjenu smjera kretanja naboja, pružajući pritom dodatni otpor.
Osim toga, dolazi do stabilnog faznog i strujnog pomaka, što dovodi do dodatnih gubitaka električne energije.
Otpornost
Kako možemo saznati otpor materijala ako kroz njega nema protoka, a nemamo ohmmetar? Za to postoji posebna vrijednost - električni otpor materijala V
(ovo su tablične vrijednosti koje se određuju empirijski za većinu metala). Koristeći ovu vrijednost i fizičke količine materijala, možemo izračunati otpor pomoću formule:
Gdje, str— otpornost (jedinice ohm*m/mm2);
l—duljina vodiča (m);
S - presjek (mm 2).
