Il flusso di elettroni in un materiale produce elettricità. Questi elettroni non viaggiano in un percorso rettilineo ma devono subire collisioni. In base alla quantità di elettricità che il materiale lascia passare, tutti i materiali sono classificati come conduttori, Semiconduttori e isolanti. I conduttori consentono il libero flusso di elettricità. Ma in materiali come semiconduttori e isolanti, l'elettricità subisce una certa forza che si oppone al libero flusso degli elettroni. Questa forza è chiamata resistenza. Ci sono leggi diverse. Il materiale la cui proprietà viene utilizzata in un circuito è noto come resistore. I resistori sono disponibili sotto forma di vari tipi e vari materiali. Vari fattori ambientali influenzano anche la resistenza dei materiali.
Cos'è la resistenza?
Definizione: È la forza di opposizione sperimentata dagli elettroni fluenti in alcune sostanze. questo si oppone al flusso di elettricità in un materiale. Quando una corrente di un ampere scorre attraverso un materiale che ha una differenza di potenziale di un volt su di esso, si dice che la resistenza di quel materiale sia un Ohm.
La legge fondamentale per misurare questo è la legge di Ohm. Secondo questa legge, la corrente che scorre in un materiale è inversamente proporzionale al suo materiale quando la tensione è costante. Questa legge è espressa come V = IR, dove V è la differenza di tensione o potenziale attraverso il materiale, I è la corrente che scorre attraverso il materiale e R è la resistenza offerta dal materiale.
Il SÌ unità di resistenza è rappresentato da un simbolo greco Ω. Alcuni materiali con le sue proprietà vengono utilizzati nei circuiti elettrici. Questi materiali sono noti come resistori. Le resistenze sono disponibili in diverse forme e valori. Il simbolo di resistenza di un resistore è dato di seguito.
Simbolo di resistenza
Il Formula di resistenza per calcolare il materiale si può derivare dalla legge di Ohm. Come il resistenza elettrica di un materiale dipende dalla tensione attraverso il materiale e dalla corrente che fluisce attraverso il materiale, la formula per questo può essere data come la caduta di tensione attraverso il materiale per unità di ampere di corrente che lo attraversa. cioè R = V / I.
Nei circuiti elettrici DC quando la corrente viene raddoppiata la resistenza viene dimezzata e se questa viene raddoppiata la corrente viene dimezzata. Questa regola può essere vista anche nei circuiti elettrici CA a bassa frequenza come i nostri sistemi domestici. Un aumento del suo valore genera il calore riscaldando così l'impianto e provocando danni se non controllato regolarmente.
Nei circuiti elettrici quando le resistenze sono collegate in serie la resistenza totale viene calcolata come somma di tutte le singole resistenze. Ad esempio, quando i tre resistori con R1, R2 e R3 sono collegati in serie, la resistenza totale del circuito viene data come R = R1 + R2 + R3.
Quando le resistenze sono collegate in parallelo, la resistenza totale è data come la somma dei reciproci delle resistenze. Ad esempio, quando i tre resistori con valori R1, R2 e R3 sono collegati in parallelo, la resistenza totale nel circuito è data come 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3.
Leggi diResistenza
La resistenza di un materiale varia a seconda delle proprietà del materiale e delle condizioni ambientali. Le leggi di resistenza forniscono i quattro fattori da cui dipende il materiale.
Prima legge
La Prima Legge afferma che 'il materiale conduttivo è direttamente proporzionale alla lunghezza del materiale'. Secondo questa legge, la resistenza del materiale aumenta con l'aumentare della lunghezza del materiale e diminuisce con la diminuzione della lunghezza del materiale. .i.e.
R ∝ L —– (1)
Seconda Legge
La Seconda Legge afferma che 'il materiale conduttore è inversamente proporzionale all'area della sezione trasversale del materiale'. Secondo questa legge, il suo materiale aumenta con la diminuzione dell'area della sezione trasversale del conduttore e diminuisce con l'aumento dell'area della sezione trasversale. Con questo, possiamo concludere che un filo sottile ha un valore di resistenza maggiore rispetto a un filo largo con un'area di sezione trasversale maggiore. .i.e. R ∝ 1 / A —- (2).
Terza legge
La Terza Legge afferma che 'il materiale conduttore dipende dalla natura del materiale'. Secondo questa legge, il valore di resistenza del materiale varia a seconda del tipo di materiale. Due fili composti da materiali diversi e aventi la stessa lunghezza e area della sezione trasversale avranno valori diversi. Alcuni materiali offrono una buona conduzione elettrica hanno valori inferiori.
Quarta legge
La Quarta Legge afferma che 'il materiale conduttore dipende dalla sua temperatura'. Secondo questa legge, quando la temperatura di un conduttore metallico viene aumentata, aumenta anche il suo valore.
Dalla prima, seconda e terza legge, la resistenza di un materiale può essere data come R ∝ L / A
cioè R = ρL / A
dove ρ è noto come resistività costante o il coefficiente di resistenza . È anche nota come resistenza specifica del materiale. Le sue unità sono Ohm-metro. Pertanto, conoscendo la lunghezza, l'area della sezione trasversale e il materiale del filo, può essere calcolato.
L'argento è il miglior conduttore ma, a causa del suo costo elevato, non è preferito per i circuiti domestici. Per la maggior parte delle applicazioni domestiche, vengono utilizzati fili di rame e alluminio poiché sono meno costosi e forniscono anche un'adeguata conduttività. La resistività indica la capacità di conduzione del materiale. Un aumento della temperatura aumenta i valori di resistività del materiale. Così resistività dipende dalla struttura elettronica e dalla temperatura del materiale.
Il materiale con un valore di resistenza inferiore offre una buona conduttività. I resistori sono i componenti comuni e altamente utilizzati di un circuito elettrico. Sono disponibili con valori differenti. Le resistenze disponibili sul mercato hanno bande colorate o strisce dipinte su di esse. Il valore di un resistore può essere conosciuto usando questi bande colorate . Gli isolanti sono i materiali che hanno il valore di resistenza infinito, quindi nessuna corrente scorre attraverso un materiale isolante. Calcola la resistenza di un filo d'argento che ha una differenza di potenziale di 500 volt e attraversa una corrente di 12 ampere.
