Explorer - was ist das? Welchen Widerstand hat der Leiter

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Anonim

In diesem Artikel werden wir davon ausgehen, dass dies ein Dirigent ist. Hier werden Fragen seiner Definition, Merkmale und Eigenschaften angesprochen. Wir werden auch auf das Konzept des Potentials eines Leiters eingehen. Das untersuchte Objekt ist eine wichtige Entdeckung und Errungenschaft der Wissenschaft, die es einer Person im gegenwärtigen Entwicklungsstadium ermöglicht, die Kosten für den Verbrauch wichtiger und erschöpfbarer Ressourcen der Erde zu senken.

Einführung

Ein Leiter ist in erster Linie eine Substanz sowie ein bestimmtes Medium oder Material, das einen elektrischen Strom mit wenig oder ohne Behinderung leitet. Leiter enth alten eine große Anzahl frei beweglicher Ladungsträger (geladene Teilchen), die sich innerhalb der Leiter frei bewegen können. Diese Ladungsträger werden von einem Leiter beeinflusst, der sich in der Nähe des elektrischen Spannungsobjekts befindet, und erzeugen einen Leitungsstrom.

elektrische Leiter sind
elektrische Leiter sind

Es gibt ein Konzept eines homogenen Dirigenten. Es ist eine Reihe von Eigenschaften, die gleich sindan jedem Punkt. Ein Beispiel ist ein Reochord - ein Gerät zum Messen von E-Mails. Widerstand nach der Wheatstoneschen Brückenmethode.

Aufgrund des Vorhandenseins einer großen Anzahl freier Ladungsträger und eines hohen Grades ihrer Beweglichkeit erreicht der Wert der spezifischen Größe, die die elektrische Leitfähigkeit bestimmt, große Werte. Aus Sicht der elektrodynamischen Wissenschaft ist ein Leiter ein Medium mit einem großen Tangentenwert, der den Winkel des dielektrischen Verlusts angibt. Die Berücksichtigung erfolgt immer durch die Festlegung einer eindeutigen Häufigkeit. Ein idealer Leiter ist in diesem Fall ein Material, das einen unendlich großen Wert von tgδ hat. Alle anderen Arten solcher Strukturen werden als real oder verlustbehaftet bezeichnet.

Teil eines Stromkreises

homogener Leiter ist
homogener Leiter ist

Ein Leiter ist Teil eines Stromkreises (Verbindungskabel, Metallschiene usw.).

Eine der häufigsten leitfähigen Strukturen des festen Typs sind Substanzen aus Metallen, Halbmetallen und Kohlenstoffen (Graphit und Kohle). Beispiele für leitfähige Flüssigkeiten sind Quecksilber, Elektrolytlösungen und Metallschmelzen. Unter den stromleitenden Gasen ist Gas in ionisierter Form (Plasma) der prominenteste Vertreter. Einige Stoffe, häufiger Halbleiter, können ihre Leitfähigkeitseigenschaften ändern, wenn sich die äußeren Bedingungen um sie herum ändern, wie z. B. Temperaturerhöhung oder Dotierung.

Elektrische Leiter sind Stoffe und Materialien, die sich entsprechend der Bewegungsform bewegenTeilchen werden in die erste und zweite Art eingeteilt. Im ersten Fall wird die Eigenschaft der Leitfähigkeit durch Elektronenbewegung bestimmt, im zweiten durch Ionenbewegung.

Strom im Leiter

Unter elektrischem Strom bedeutet die geordnete Bewegung von geladenen Teilchen. Strom kann in einer Vielzahl von Umgebungen erzeugt werden. Voraussetzung ist das Vorhandensein beweglicher Ladungsträger, die sich unter dem Einfluss eines von außen angelegten Feldes bewegen können.

Current ist ein Skalarwert, der zwei Werte annehmen kann: positiv und negativ. Sie hängt von der willkürlichen Richtung ab, entlang der sich die Teilchen bewegen. Die Stromeinheit ist Ampere (A).

Die Stärke des Stroms im Leiter ist eine Größe, die durch die Richtung der positiv geladenen Elemente bestimmt werden kann, die den Strom bilden. In dem Fall, in dem der Strom von Teilchen mit einer Ladung "-" herrührt, nimmt er eine Richtung an, die dem Verlauf der tatsächlichen Geschwindigkeit der Teilchen entgegengesetzt ist.

Leiterwiderstand ist
Leiterwiderstand ist

Die Stromstärke wird bestimmt, indem das Verhältnis Dq (Ladungsmenge), die pro Zeiteinheit Dt durch den Leiterquerschnitt übertragen wird, zum Maßwert des Intervalls selbst analysiert wird:

I=Delta q/ Dela t.

Das Drift-Konzept

Der Indikator, der die Stärke des Stroms anzeigt, steht in engem Zusammenhang mit dem Phänomen der Ladungsdrift. Partikel. Angenommen, wir haben einen Leiter, in dessen Querschnitt (S) sich eine bestimmte Anzahl von Ladungsträgern in einem bestimmten Volumen befindet, das der Anzahl - n entspricht. Laden Sie alle Netzbetreiber aufentspricht dem Wert q0. Bei Anlegen eines externen elektr. Feld (E), dann erh alten die Träger eine mittlere Geschwindigkeit v (ein Indikator für die Driftgeschwindigkeit), die zum gegenüberliegenden Feld gerichtet ist. Wenn wir davon ausgehen, dass die Drift eine konstante Geschwindigkeit hat (die Strömung bewegt sich im gleichen Tempo und mit der gleichen Kraft), können wir die Stärke des Zusammenhangs zwischen der Drift und der Bewegung der Partikel berechnen:

∆q=q0nv∆ts, was impliziert, dass I=q0nvS

Die Gesamtladung im Gesamtvolumen des Zylinders mit dem Wert der Erzeugenden Dl=vDt ist.

der Strom im Leiter ist
der Strom im Leiter ist

Resistenzphänomen

Der elektrische Widerstand eines Leiters ist ein Wert, der seine Eigenschaften charakterisiert, die den Stromfluss verhindern können, und ist auch gleich dem Verhältnis der Spannung an den Endabschnitten des Drahtes zur Stärke des Stroms das ist bestanden.

Der Impedanzbegriff und das Phänomen der Widerstandswellenform beschreiben die Reaktion auf einen Stromkreis mit veränderlichen Werten sowie auf elektromagnetische Felder. In diesem Fall bedeutet der Begriff eines Widerstands eine Funkkomponente, deren Zweck darin besteht, einen aktiven Widerstand in einen Elektr. Kette.

Der Widerstand eines Leiters ist ein Wert, der meist mit dem Buchstaben R (klein oder groß) bezeichnet wird. Sie ist innerhalb gewisser Grenzen konstant und errechnet sich nach der Formel:

R=U/I, wobei R der Betrag des Widerstands ist, I die Stärke des Stroms angibt, der zwischen den verschiedenen Enden des Leiters unter dem Einfluss der Potentialdifferenz (A) fließt, und U der Grad istelektrische Differenz. Potentiale, die sich auf seinen gegenüberliegenden Seiten befinden.

der Querschnitt des Leiters ist
der Querschnitt des Leiters ist

Physischer Aspekt des Phänomens

Elektrischer Strom in einem Leiter ist eine geordnete Bewegung von Teilchen mit einer bestimmten Ladung. Metalle haben eine hohe elektrische Leitfähigkeit, was auf das Vorhandensein einer großen Anzahl von Elektronenträgern zurückzuführen ist. Strom (Leitungselektronen), die aus der Valenzreihe von Elektronen von Metallen gebildet werden. Letztere sollten nicht zu einer bestimmten Art von Atomen gehören.

Die Elektronen, die sich durch die Einwirkung des Feldes bewegen, beginnen an der Inhomogenität der Ionengitter zu streuen. Das Elektron selbst verliert dabei seinen Impuls und die für die Bewegung verantwortliche Energie wird in die innere Energie des Gitters kristalliner Natur umgewandelt. Es verursacht eine Erwärmung des Leiters aufgrund des Durchgangs von E-Mails. Strom durch. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Bedeutung einer linearen Beziehung, die durch das Ohmsche Gesetz ausgedrückt wird, nicht immer respektiert wird. Die Größe des Widerstands wird auch durch die Merkmale seiner Geometrie und die Eigenschaften der spezifischen E-Mail bestimmt. Widerstand des Materials, aus dem es gebildet wurde.

Leiterpotential ist
Leiterpotential ist

Sektion des Dirigenten

Der Querschnitt eines Leiters ist eine Eigenschaft, die eng mit dem Phänomen seines Widerstands zusammenhängt. Tatsache ist, dass der Ladungsträger im Metall ein freies Elektron ist. In einer chaotischen Bewegungsform sind sie wie Gasmoleküle. Aus diesem Grund definiert die klassische Physik Elektronen in einem Metall als Elektronengas. Hier anwendbargesetzliche Bestimmungen für ideale Gase.

Indikator für die Dichte von el. Gas und die Struktur von Kristallgittern sind auf die Art des Metalls zurückzuführen. Aus diesem Grund hängt der Widerstand von der Art des Stoffes selbst ab, aus dem der Leiter hergestellt wurde. Auch Länge, Temperatur und Querschnittsfläche werden berücksichtigt. Der Einfluss des letzteren lässt sich damit erklären, dass eine Querschnittsverringerung des Elektronenflusses innerhalb des Leiters bei gleichem Wert der Stromstärke zu einer Verdichtung des Flusses führt. Dadurch wird die Wechselwirkung zwischen dem Elektron und dem Teilchen der Leitersubstanz verstärkt.

elektrischer Strom in Leitern
elektrischer Strom in Leitern

Potential

Das elektrische Potential eines Leiters ist eine besondere Eigenschaft eines Leiters, dargestellt als skalarer Energieparameter der potentiellen Energie, die mit einer positiv geladenen Einheitsversion der Testladung „gefüllt“ist, die bei a platziert wurde bestimmten Punkt auf dem Feld. Um diesen Wert zu messen, wird das Internationale Einheitensystem (SI) verwendet, nämlich das Volt (1V=1J / C). Das elektrische Potential ist gleich dem Verhältnis der Größe der potentiellen Energie, die die Wechselwirkung von Ladung und Feld angibt, zur Dimension der Ladung selbst.

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