Когда использовать килоом вместо ома
В случаях, когда значение сопротивления очень велико, например в мегаомах (МΩ) или гигаомах (ГΩ), использование килоомов может быть удобным для представления этих больших значений в более компактной форме. Например, 1 МΩ может быть записано как 1000 кΩ.
Килоомы также могут быть более удобными для работы с малыми сопротивлениями. Например, если сопротивление равно 0,001 ома, то вместо написания 0,001 ома можно записать 1 кΩ. Это удобно из-за более компактной формы записи и удобного использования префикса кило (к).
Однако, в большинстве случаев использование омов будет достаточно, особенно если значения сопротивлений находятся в обычном диапазоне для электронных устройств.
В итоге, использование омов или килоомов зависит от конкретной ситуации и величины сопротивления. Оба варианта имеют свои преимущества и могут быть использованы в разных контекстах.
Принципы работы омов
Омы — это основные единицы измерения сопротивления электрическому току. Их работа основана на нескольких принципах.
Закон Ома:
Ом следует закону Ома, который утверждает, что сила тока, протекающего через проводник, прямо пропорциональна разности потенциалов между его концами и обратно пропорциональна его сопротивлению. Это позволяет омам измерять сопротивление проводников и контролировать электрический ток.
Цветовая кодировка:
Для удобства различения омов с разными значениями сопротивления, часто используется цветовая кодировка. Каждому числу от 0 до 9 присваивается определенный цвет полоски на корпусе ома. Таким образом, можно быстро и легко определить значение сопротивления проводника, используя цветовую схему.
Производство и конструкция:
Омы обычно состоят из проводящего материала, такого как медь или алюминий, который образует проводник. Проводник обычно имеет форму длинного, тонкого провода или спирали, что увеличивает его сопротивление. Омы также могут быть представлены в виде резисторов или других электронных компонентов, которые предназначены для регулировки и контроля электрического тока.
Метрологические стандарты:
Для обеспечения точности и согласованности, омы изготавливаются с использованием строгих метрологических стандартов и проходят калибровку перед продажей или использованием. Калибровка позволяет проверять и при необходимости корректировать точность измерений с помощью ома.
Все эти принципы работы омов позволяют использовать их в различных областях, включая электротехнику, электронику, энергетику, телекоммуникации и многие другие.
Ом — основная единица измерения сопротивления
Ом обычно обозначается символом «R» в электрических схемах и уравнениях. Это позволяет легко определить сопротивление, например, в проводниках, резисторах или других электрических компонентах.
Сопротивление, измеряемое в омах, может принимать значения от очень низких до очень высоких. Например, проводники, изготовленные из материалов с очень низким сопротивлением, имеют значения величин порядка миллиомов или микроомов. С другой стороны, резисторы с очень высоким сопротивлением могут иметь значения величин порядка мегаомов или даже гигаомов.
Ом является наиболее распространенной единицей измерения сопротивления и широко используется в электротехнике, электронике и других отраслях.
Историческая справка
Первым исследователем явления электрического сопротивления, а, впоследствии, и автором знаменитого закона электрической цепи, названного затем его именем, стал выдающийся немецкий физик Георг Симон Ом. Опубликованный в 1827 году в одной из его работ, закон Ома сыграл определяющую роль в дальнейшем исследовании электрических явлений. К сожалению, современники не оценили его исследования, как и многие другие его работы в области физики, и, по распоряжению министра образования за опубликование результатов своих исследований в газетах он даже был уволен с должности преподавателя математики в Кёльне. И только в 1841 году, после присвоения ему Лондонским королевским обществом на заседании 30 ноября 1841 г. медали Копли, к нему наконец-то приходит признание. Учитывая заслуги Георга Ома, в 1881 г. на международном конгрессе электриков в Париже было решено назвать его именем теперь общепринятую единицу электрического сопротивления («один ом»).
Стандартные величины сопротивления в электротехнических устройствах
Сопротивление является одной из основных характеристик электротехнических устройств. Оно описывает их способность сопротивляться току, проходящему через них, и измеряется в омах (Ω).
В электротехнике существуют стандартные значения сопротивления, которые используются для создания различных электронных компонентов. Эти значения выбраны таким образом, чтобы обеспечить максимальное удобство в проектировании и производстве устройств.
Вот некоторые стандартные значения сопротивления:
- Единичное сопротивление (1 Ом) — это самое маленькое стандартное значение сопротивления. Оно часто используется в цепях и схемах, где требуется точное управление током.
- Килогерцевое сопротивление (1 кОм) — это стандартное значение, превышающее единичное сопротивление в 1000 раз. Оно широко используется в различных электронных устройствах, таких как датчики и резисторы с фиксированным значением.
- Мегагерцевое сопротивление (1 МОм) — этот уровень сопротивления превышает килогерцевое значение в 1000 раз. Он обычно используется в электрических сетях и устройствах, где требуется большая изоляция и снижение потерь энергии.
- Гигагерцевое сопротивление (1 ГОм) — это самое высокое стандартное значение сопротивления. Оно используется в очень чувствительных электронных схемах и для высоковольтных приложений.
Кроме стандартных значений, сопротивление может иметь и другие значения, но они выбираются реже и требуют специальных условий и производства.
Сопротивление
Представьте, что есть труба, в которую затолкали камни. Вода, которая протекает по этой трубе, станет течь медленнее, потому что у нее появилось сопротивление. Точно также будет происходить с электрическим током.
Сопротивление — физическая величина, которая показывает способность проводника пропускать электрический ток. Чем выше сопротивление, тем ниже эта способность.
Теперь сделаем «каменный участок» длиннее, то есть добавим еще камней. Воде будет еще сложнее течь.
Сделаем трубу шире, оставив количество камней тем же — воде полегчает, поток увеличится.
Теперь заменим шероховатые камни, которые мы набрали на стройке, на гладкие камушки из моря. Через них проходить тоже легче, а значит сопротивление уменьшается.
Электрический ток реагирует на эти параметры аналогичным образом: при удлинении проводника сопротивление увеличивается, при увеличении поперечного сечения (ширины) проводника сопротивление уменьшается, а если заменить материал — изменится в зависимости от материала.
Эту закономерность можно описать следующей формулой:
| Сопротивление R = ρ l/S R — сопротивление l — длина проводника S — площадь поперечного сечения ρ — удельное сопротивление [Ом*мм^2/м] |
Единица измерения сопротивления — Ом. Названа в честь физика Георга Ома.
Будьте внимательны!
Площадь поперечного сечения проводника и удельное сопротивление содержат в своих единицах измерения мм^2. В таблице удельное сопротивление всегда дается в такой размерности, да и тонкий проводник проще измерять в мм^2. При умножении мм^2 сокращаются и мы получаем величину в СИ.
Но это не отменяет того, что каждую задачу нужно проверять на то, что там мм^2 в обеих величинах! Если это не так, то нужно свести не соответствующую величину к мм^2.
Знайте!СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевод всех величин в метры, килограммы, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение составляет килограмм с приставкой «кило».
Удельное сопротивление проводника — это физическая величина, которая показывает способность материала пропускать электрический ток. Это табличная величина, она зависит только от материала.
Основное понятие
Еще со времен общеобразовательной школы, а именно такого предмета, как физика, в нашей памяти присутствует информация про удельное сопротивление проводника. Некоторые уже и не вспомнят точного определения, однако на всю жизнь запомнили, что собой представляет данный термин. Рассмотрим более подробно, как звучит определение данного термина – это физическая составляющая, которая характеризует свойства проводящего составляющего, оказывать препятствие при прохождении электроэнергии. Равняется данное значение присутствующему напряжению на концах провода и силе тока, который протекает по данному элементу. В этом конкретном случае мы рассмотрели, от чего зависит сопротивление используемого проводника. Кроме того, на уроках физики предоставлялись специальные формулы, которые позволяли вычислять необходимые значения данной величины, зная лишь отдельные переменные. Если в повседневной жизни большинству это может и не потребоваться, то в ряде исключительных случаев, при проведении самостоятельно ремонтных работ, предоставленная ранее информация может потребоваться. Тем, кто сталкивается с электроэнергией на постоянной основе, требуется знать все сведения о данном значении.
Омичность – одно из индуктивных свойств электрических цепей.
Когда переменное напряжение подается на электрическую цепь, если ток, проходящий через цепь, находится в одной фазе с приложенным напряжением, это означает, что цепь ведет себя омически.
Омические цепи содержат элементы сопротивления. Однако, даже если в электрической цепи есть резисторы, конденсаторы и элементы катушки, цепь может вести себя как омическая. В таком случае это означает, что емкостные и индуктивные эффекты нейтрализуют друг друга.
Другими словами, это означает, что индуктивное и емкостное сопротивления компенсируют друг друга.
ОМ своими словами для детей
Ом — это единица измерения, которая позволяет нам узнать, насколько сложно электрическому току протекать через какой-либо предмет. Давай представим, что электрический ток — это маленькие электронки, которые движутся по проводу.
Когда электронки движутся по проводу, они сталкиваются с атомами и молекулами, которые составляют предмет. Если эти столкновения происходят очень часто, то это означает, что электронкам сложно пройти через предмет, и электрическое сопротивление будет большим.
Например, представь себе широкий реку, через которую течет вода. Если в реке много больших камней и препятствий, то вода будет медленно протекать, а если река широкая и препятствий мало, вода будет быстро течь. Так и с электрическим током: чем больше препятствий, тем меньше тока пройдет через предмет.
Ом — это единица, которая показывает, насколько легко или сложно электронкам пройти через предмет. Если у предмета маленькое сопротивление, то электронки пройдут через него легко и быстро. А если у предмета большое сопротивление, то электронкам будет трудно пройти через него.
Например, проводы из металла имеют очень маленькое сопротивление, поэтому электронки могут легко протекать через них. А вот резисторы, которые специально созданы для создания сопротивления, имеют большое сопротивление, и поэтому электронкам сложно пройти через них.
Так что, когда мы говорим о сопротивлении в Омах, мы имеем в виду, насколько сложно электронкам протекать через предмет. Если сопротивление большое, то электронки будут протекать медленно, а если сопротивление маленькое, то электронки будут протекать быстро.
Используемая литература:1. Савельев И.В. Курс обшей физики. Т.1-3. –М., Наука,1982.2. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. –М., Высшая школа. 1989. –608 с.3. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. -М., 1990.4. Трофимова Т.И. Курс физики. – М., Высшая школа, 1990. – 478 с.5. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.1-4. –М.: Наука. Главная ред. физ.-мат. лит-ры. 1990.6. Фейнман Р., Лэйтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т.1-9. –М.: Мир,1977.7. Берклеевский курс физики. Т.1 – 4. – М., Наука.8. Орир Дж. Физика. т. 1,2. –М.: Мир.1981.9. Кнойбюль Ф.К. Пособие для повторения физики. –М.: Энергоиздат 1981.10. Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики. К. Наукова думка. 1989.11. Матвеев А.Н. Механика12. Радченко И.В. Молекулярная физика. –М.: Наука. 1965.13. Тамм Е.И. Основы теории электричества. – М., Гос. изд-во технико-теор. лит-ры, 1954. – 620 с.Значение термина ОМ на academic.ru
Зачем нужно знать ом и как он применяется в электротехнике?
Ом – это единица измерения сопротивления, которое измеряется вольтами на ампер
Знание ом очень важно в электротехнике, поскольку эта величина используется для определения тока, напряжения и мощности в электрических цепях
Если мы знаем сопротивление элемента, то можем рассчитать силу тока, проходящего через него, а также напряжение, которым он подвергается. Эта информация необходима для обеспечения безопасности на рабочих местах и в повседневной жизни.
Сопротивление также используется для определения мощности электрических приборов. Если известна мощность и напряжение, то на основе формулы P=U*I можно вычислить силу тока, проходящего через прибор. Эта информация может использоваться для определения стоимости потребляемой электроэнергии.
Также, знание о сопротивлении помогает при создании электрических цепей и оценки экономической эффективности использования конкретных проводников и элементов. Все это делает понимание ома важным в электротехнике.
Сопротивление резистора — формула для рассчета
Движение электронов по проводнику встречает определённое препятствие. Оно зависит от удельного сопротивления материала (ρ), из которого изготовлен проводник, его длины (L) и площади поперечного сечения (S). Эта физическая характеристика была использована для создания резистора.
С его помощью выполняются регулирование и распределение тока на различных участках электрических и электронных схем. Среди других пассивных элементов этот выделяется тем, что на нём происходят падение напряжения и преобразование энергии электричества в энергию тепла, которое рассеивается.
Формула сопротивления проводника
Формула для расчета сопротивления и мощности
Сопротивление тока: формула
Используют Закон Ома для участка цепи, чтобы вычислить сопротивление резистора, формула имеет вид:
R = U/I,
где:
- U – напряжение на выводах элемента, В;
- I – сила тока на участке цепи, А.
Эта формула применима для токов постоянного направления. В случае расчётов для переменного тока берут в расчёт импеданс цепи Rz.
Важно! Строение схем не ограничивается установкой только одного резистора. Обычно их множество, соединены они между собой параллельно и последовательно
Для нахождения общего показателя применяют отдельные методы и формулы.
Делитель напряжения
Наиболее применяемые готовые блоки питания рассчитаны на выходные напряжения: 9, 12 или 24 вольта. В то же время большинство электронных схем и устройств использует напряжение питания в интервале от 3 до 5 В. В этом случае возникает потребность снизить величину Uпит до необходимого значения. Сделать это можно, используя делитель напряжения, который имеет много вариантов исполнения. Самый простой – делитель на резисторах.
Схема делителя, выполненного на резисторахПодключение светодиода через резистор и его расчет
Подобные делители напряжения применяются исключительно в маломощных контурах. Это обусловлено их низким КПД.
Часть мощности блока питания рассеивается на делителе, превращаясь в тепло. Эти потери тем больше, чем больше нужно уменьшить исходное напряжение.
Подключение нагрузки параллельно одному плечу требует того, чтобы Rн было намного больше резистора, установленного в этом плече. Иначе делитель будет выдавать нестабильное питание.
Внимание! Перед тем, как вычислять точные параметры, нужно помнить, как подобрать резисторы. При их равном значении напряжение на выходе делится пополам
Если равенство не соблюдается, снимать поделенное напряжение нужно с элемента, имеющего больший номинал.
Пример схемы делителей на резисторах с малыми и большими значениями
Зависимость сопротивления от температуры
Использование резисторов, как термометров, обусловлено почти линейной зависимостью их сопротивления от температуры. Это касается тех резисторов, у которых в качестве резистивного материала используется проволока или металл. Формула зависимости:
R = R0+α(t-t0),
- α – температурный коэффициент, К-1;
- R0 – сопротивление проводника при 00К;
- t0 – температура проводника при 00К.
Речь идёт о значении температуры в Кельвинах. При температурах, приближающихся к нулю по Кельвину (-273°С), у множества металлов при охлаждении R скачком падает до нулевой отметки. В этом случае можно говорить о сверхпроводимости.
Интересно. Металлы, имеющие хорошую проводимость при нормальной температуре, могут не быть сверхпроводниками при критической отметки этой физической величины. Сверхпроводники в нормальном состоянии имеют сопротивление большее, чем традиционные тоководы: медные, серебряные или золотые.
При нагревании проводников изменение сопротивления происходит в основном за счёт изменения его удельного значения и имеет линейную зависимость.
Величина напряжения, обеспеченная резисторным элементом
Идеальный элемент, который превращает электричество в другой вид энергии, называют резистивным. Электроэнергия может преобразовываться в световую, тепловую или механическую виды. Величина напряжения на таком элементе зависит от разности потенциалов на концах резистора. Это значит, чем больше значение его сопротивления, тем больше значение напряжения на нём.
Изменение такой характеристики резистора, как сопротивление, позволяет реализовывать схематические решения в разных отраслях радиотехники и электроники. При выборе элементов следует учитывать удельное значение этой величины и изменение вольт-амперной характеристики при разных режимах работы.
В каких случаях используется Ом?
Вот несколько случаев, когда используется ом:
В электрических схемах и цепях: Ом используется для измерения сопротивления различных элементов схемы, таких как резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы. Это позволяет инженерам и электрикам оценить, как ток будет вести себя в схеме при заданном значении сопротивления.
В электронике: Ом используется для измерения сопротивления в элементах электронных устройств, таких как транзисторы, диоды и микросхемы. Значение сопротивления может оказывать влияние на электрическую работу этих устройств и их способность передавать или ограничивать электрический ток.
В электротехнике: Ом используется для измерения сопротивления проводов и кабелей, которые используются для передачи электрической энергии
Это важно для определения эффективности передачи энергии через электрическую сеть и для обеспечения безопасности использования электрооборудования.
В телекоммуникациях: Ом используется для измерения сопротивления в телефонных линиях, кабелях связи и других коммуникационных системах. Это позволяет определить качество связи и эффективность передачи сигнала.
В научных исследованиях: Ом используется при проведении экспериментов и исследований в физике и электронике для измерения сопротивления материалов, проводников и других элементов систем.
Во всех этих случаях значение сопротивления, измеряемого в омах, играет важную роль в анализе и проектировании электрических и электронных систем, а также в обеспечении их безопасности и эффективности.
Таблица электрических и электронных блоков
| Название объекта | Символ единицы | Количество |
|---|---|---|
| А | Электрический ток (I) | |
| V | Напряжение (В, Э) Электродвижущая сила (E) Разница потенциалов (Δφ) | |
| Ω | Сопротивление (R) | |
| W | Электроэнергия (P) | |
| дБм | Электроэнергия (P) | |
| дБВт | Электроэнергия (P) | |
| Вольт-ампер-реактивный | var | Реактивная мощность (Q) |
| Вольт-ампер | VA | Полная мощность (S) |
| F | Емкость (C) | |
| H | Индуктивность (L) | |
| S | Проводимость (G) Вход (Y) | |
| C | Электрический заряд (Q) | |
| Ах | Электрический заряд (Q) | |
| J | Энергия (E) | |
| кВтч | Энергия (E) | |
| Электрон-вольт | эВ | Энергия (E) |
| Ом-метр | Ом ∙ м | Удельное сопротивление ( ρ ) |
| сименс на метр | См / м | Проводимость ( σ ) |
| Вольт на метр | В / м | Электрическое поле (E) |
| Ньютонов на кулон | N / C | Электрическое поле (E) |
| Вольтметр | V⋅m | Электрический поток (Φ e ) |
| Т | Магнитное поле (B) | |
| Гаусс | G | Магнитное поле (B) |
| Wb | Магнитный поток (Φ м ) | |
| Гц | Частота (f) | |
| Секунды | с | Время (t) |
| Метр / метр | м | Длина (l) |
| Квадратный метр | м 2 | Площадь (А) |
| Децибел | дБ | |
| Частей на миллион | ppm |
Определение
Электрическое сопротивление – это физическая величина, характеризующая некоторые электрические свойства материи препятствовать свободному, без потерь, прохождению электрического тока через неё. В терминах электротехники электрическое сопротивление есть характеристика электрической цепи в целом или её участка препятствовать протеканию тока и равная, при постоянном токе, отношению напряжения на концах цепи к силе тока, протекающего по ней.
Электрическое сопротивление связано с передачей или преобразованием электрической энергии в другие виды энергии. При необратимом преобразовании электрической энергии в тепловую, ведут речь об активном сопротивлении. При обратимом преобразовании электрической энергии в энергию магнитного или электрического поля, если в цепи течет переменный ток, говорят о реактивном сопротивлении. Если в цепи преобладает индуктивность, говорят об индуктивном сопротивлении, если ёмкость – о ёмкостном сопротивлении.
Полное сопротивление (активное и реактивное) для цепей переменного тока описывается понятиям импеданса, а для переменных электромагнитных полей – волновым сопротивлением. Сопротивлением иногда не совсем правильно называют его техническую реализацию – резистор, то есть радиодеталь, предназначенную для введения в электрические цепи активного сопротивления.
Сопротивление обозначается буквой R
или r
и считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как
R – сопротивление, Ом;
U – разность электрических потенциалов (напряжение) на концах проводника, В;
I – сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов, А.
Эта формула называется законом Ома, по имени немецкого физика, открывшего этот закон. Немаловажную роль в расчёте теплового эффекта активного сопротивления играет закон о выделяемой теплоте при прохождении электрического тока через сопротивление – закон Джоуля-Ленца:
Q = I 2 ∙ R ∙ t
Q – количество выделенной теплоты за промежуток времени t, Дж;
I – сила тока, А;
R – сопротивление, Ом;
t – время протекания тока, сек.
Символ Ом (Аум) — обозначение и объяснение происхождения
Ом (Аум, Сохам) — сакральный и священный звук, изначальная мантра, давшая своей вибрацией начало всей Вселенной. Это неназываемое имя Творца, смысл всех священных писаний, символ индуистcкой божественной троицы Брахмы, Вишну и Шивы.
Символизируя бесконечность духа, Ом говорит о присутствии Божественного в человеке и мире, о победе над Хаосом.
Звук Аум состоит из трех частей «А» — Создание, «У» — Поддержание», «М» — Разрушение.
Некоторые другие толкования символа:
— А — начало, рождение. У — развитие, трансформация, движение. М — распад— Три измерения — длина, ширина и высота. Божество, не знающее границ и размеров— Отсутствие желаний, гнева, страха. Совершенный человек, нашедший себя в Боге— Три рода — мужской, женский, средний. Объединяет все живое вместе с Творцом— Три качества — гуны: саттва, раджас и тамас. Человек, который смог преодолеть ограниченность гун— Три времени — прошедшее, настоящее, будущее. Творец, или бессмертное учение, превосходящее время— Три ступени йоги — асана, пранаяма и пратьяхара. Цель, воплощение самадхи— Мантра «тат твам аси» («то есть ты»). Осознание божественности внутри себя
Все священные тексты, молитвы начинаются и заканчиваются звуком Ом, ведь он является звуком Солнца, символизируя движение души к высшим сферам.
Аум воплощает освобождение человеческого духа от ограниченности телом, умом, интеллектом и эго. Очищает своей вибрацией сознание для постижения высших планов материи.
Символ Ом можно использовать в качестве печати — зарядить им воду, запечатать любую информацию, чтобы негативная информация не проникала в энергетику.Медитация на Ом помогает открытию «третьего глаза», шестой чакры. Нарисовав символ Аум на бумаге и пропев его мантру нараспев (Ом, Ом, Ом), активизируйте работу символа.
Графическая форма Ом — изображение из трех букв с полумесяцем и точкой наверху.
— Нижняя кривая 1 (буква А) обозначает бодрствующее состояние человека — явь. Это обычное состояние человека, поэтому эта кривая большего размера, чем другие
— Верхняя кривая 2 (буква У) обозначает несознательное состояние — глубокий сон. Человек не видит снов и не воспринимает ничего.
— Средняя кривая 3 обозначает состояние сновидения — промежуток между бодрстованием и глубоким сном.
— Точка обозначает четвертое состояние сознания — тирья, не относящееся ни к одному из ранее описанных. Это состояние мирное и блаженное — окончательная цель духовной деятельности, конечный итог трех остальных состояний.
— Полукруг (майя) отделяет точку от других кривых, обозначая иллюзию, ограждающую человека от самого высокого состояния блаженства — тирья.
Таким образом, весь символ целиком обозначает четвертое состояние, объединяющее три других и трансформирующее их в состояние самадхи.
Ом или килоом: в чем разница сопротивлений
Разница между омами и килоомами заключается в их масштабе. Омы используются в обычных ситуациях, когда речь идет о небольших сопротивлениях, таких как провода или компоненты электрических цепей. Килоомы применяются, когда требуется измерение более высоких сопротивлений, например в схемах электроники или при работе с большими электрическими системами.
Омы и килоомы обозначаются соответствующими символами: Ω для омов и кΩ для килоомов. Например, сопротивление 500 омов обозначается как 500 Ω, а сопротивление 10 килоомов — как 10 кΩ.
Важно понимать, что переход от омов к килоомам (и наоборот) связан только с изменением масштаба измерения и не влияет на физические свойства материала или компонента. Омы и килоомы просто предоставляют более удобную форму для измерения и описания сопротивления в различных ситуациях
Примеры использования ома и килоом
Сопротивление измеряется в омах и килоомах. Ниже приведены примеры использования этих единиц измерения:
- Обычная лампочка имеет сопротивление около 100 ом. Это позволяет ограничить ток, проходящий через нее, и предотвратить перегорание.
- Электронные компоненты, такие как резисторы и конденсаторы, обычно имеют сопротивление указанное в омах. Например, резистор с сопротивлением 1 000 ом представляет собой компонент, который ограничивает ток до 1 мА при напряжении в 1 вольт.
- В электрических схемах, особенно в больших системах электропитания, может быть использовано сопротивление в килоомах. Например, сопротивление 10 килоом ограничивает ток до 100 мкА при напряжении в 100 вольт.
Использование ома и килоома в различных электрических компонентах и системах позволяет точно контролировать и ограничивать поток электрического тока
Это важно для безопасности и правильной работы устройств и систем
Физика явления в полупроводниках и её применение
В полупроводниках, в отличие от металлов, кристаллическая структура образуется за счёт ковалентных связей между атомами полупроводника и поэтому, в отличие от металлов, в чистом виде они имеют значительно более высокое электрическое сопротивление. Причем, если говорят о полупроводниках, обычно упоминают не сопротивление, а собственную проводимость.
Привнесение в полупроводник примесей атомов с большим числом электронов на внешней оболочке, создаёт донорную проводимость n-типа. При этом «лишние» электроны становятся достоянием всего ансамбля атомов в данном образце полупроводника и его сопротивление понижается. Аналогично привнесение в полупроводник примесей атомов с меньшим числом электронов на внешней оболочке, создаёт акцепторную проводимость р-типа. При этом «недостающие» электроны, называемые «дырками», становятся достоянием всего ансамбля атомов в данном образце полупроводника и его сопротивление также понижается.
Наиболее интересен случай соединения областей полупроводника с различными типами проводимости, так называемый p-n переход. Такой переход обладает уникальным свойством анизотропии – его сопротивление зависит от направления приложенного внешнего электрического поля. При включении «запирающего» напряжения, пограничный слой p-n перехода обедняется носителями проводимости и его сопротивление резко возрастает. При подаче «открывающего» напряжения в пограничном слое происходит рекомбинация носителей проводимости в пограничном слое и сопротивление p-n перехода резко понижается.
На этом принципе построены важнейшие элементы электронной аппаратуры – выпрямительные диоды. К сожалению, при превышении определённого тока через p-n переход, происходит так называемый тепловой пробой, при котором как донорные, так и акцепторные примеси перемещаются через p-n переход, тем самым разрушая его, и прибор выходит из строя.
Главный вывод о сопротивлении p-n переходов заключается в том, что их сопротивление зависит от направления приложенного электрического поля и носит нелинейный характер, то есть не подчиняется закону Ома.
Несколько иной характер носят процессы, происходящие в МОП-транзисторах (Металл-Окисел-Полупроводник). В них сопротивлением канала исток-сток управляет электрическое поле соответствующей полярности для каналов p- и n-типов, создаваемое затвором. МОП-транзисторы почти исключительно используются в режиме ключа – «открыт-закрыт» – и составляют подавляющее число электронных компонентов современной цифровой техники.
Вне зависимости от исполнения, все транзисторы по своей физической сути представляют собой, в известных пределах, безынерционные управляемые электрические сопротивления.
Как найти сопротивление в цепи?
Его можно узнать из закона Ома, который связывает силу тока, напряжение и сопротивление. В этом случае, оно рассчитывается по формуле
формула сопротивления через закон Ома
где
R — сопротивление, Ом
U — напряжение на концах проводника, Вольты
I — сила тока, текущая через проводник, Амперы
То есть нам достаточно замерить напряжение на концах какого-либо проводника и измерить силу тока, проходящую через него. После применить формулу и рассчитать сопротивление проводника. Давайте для закрепления решим простую задачу.
Задача
Рассчитать сопротивление проводника, если известно, что на него подают напряжение 5 Вольт и сила тока, проходящая через него 0,1 Ампер.
Решение
Используем формулу
постоянные резисторы
Также вот вам видео, где очень умный преподаватель объясняет, что такое сопротивление
Близкие темы к этой статье
Формулировка закона Ома следующая:
Величина силы тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку, и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Эту зависимость можно выразить формулой:
Где I – сила тока, U – напряжение, приложенное к участку цепи, а R – электрическое сопротивление участка цепи.Так, если известны две из этих величин можно легко вычислить третью.Понять закон Ома можно на простом примере. Допустим, нам необходимо вычислить сопротивление нити накаливания лампочки фонарике и нам известны величины напряжения работы лампочки и сила тока, необходимая для ее работы (сама лампочка, чтобы вы знали имеет переменное сопротивление, но для примера примем его как постоянное). Для вычисления сопротивления необходимо величину напряжения разделить на величину силы тока. Как же запомнить формулу закона Ома, чтобы правильно провести вычисления? А сделать это очень просто! Вам нужно всего лишь сделать себе напоминалку как на указанном ниже рисунке.Теперь закрыв рукой любую из величин вы сразу поймете, как ее найти. Если закрыть букву I, становится ясно, что чтобы найти силу тока нужно напряжение разделить на сопротивление.Теперь давайте разберемся, что значат в формулировке закона слова « прямо пропорциональна и обратно пропорциональна. Выражение «величина силы тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку» означает, что если на участке цепи увеличится напряжение, то и сила тока на данном участке также увеличится. Простыми словами, чем больше напряжение, тем больше ток. И выражение «обратно пропорциональна его сопротивлению» значит, что чем больше сопротивление, тем меньше будет сила тока.Рассмотрим пример с работой лампочки в фонарике. Допустим, что для работы фонарика нужны три батарейки, как показано на схеме ниже, где GB1 – GB3 – батарейки, S1 – выключатель, HL1 – лампочка.
Примем, что сопротивление лампочки условно постоянно, хотя нагреваясь её сопротивление увеличивается. Яркость лампочки будет зависеть от силы тока, чем она больше, тем ярче горит лампочка. А теперь, представьте, что вместо одной батарейки мы вставили перемычку, уменьшив тем самым напряжение.Что случится с лампочкой?Она будет светить более тускло (сила тока уменьшилась), что подтверждает закон Ома:чем меньше напряжение, тем меньше сила тока.
Вот так просто работает этот физический закон, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни.Бонус специально для вас шуточная картинка не менее красочно объясняющая закон Ома.
Закон Ома, в отличие от, например, закона Кулона, это не фундаментальный закон физики. Он имеет практическое значение.В природе существуют вещества, проводящие электрический ток – проводники и не проводящие – диэлектрики.В проводниках есть свободные заряды – электроны. Для того, чтобы электроны начали дружно перемещаться в одном направлении, необходимо электрическое поле, которое и «заставит» их перемещаться от одного конца проводника к другому.Простейшим образом создать поле может обыкновенная батарейка. Если на конце проводника недостаток электронов, то он знаком «+», если , то «-». Электроны, имеющие всегда отрицательный заряд, естественно, устремятся к плюсу. Так в проводнике рождается электрический ток, т. е. направленное перемещение электрических зарядов. Чтобы его увеличить, необходимо усилить электрическое поле в проводнике. Или, как говорят, приложить к концам проводника большее напряжение.Электрический ток принято обозначать буквой I, а напряжение – буквой U.
Но проводники, по которым перемещаются свободные электроны, могут иметь разное электрическое сопротивление R. Сопротивление показывает меру противодействия материала проводника прохождения по нему электрического тока. Оно зависит только от геометрических размеров, материала проводника и его температуры.Каждая из этих величин имеет свои единицы измерения: Сила тока I измеряется в Амперах (А); Напряжение U измеряется в Вольтах (В); Сопротивление измеряется в Омах (Ом).
