Was ist Widerstand r. Elektrischer Wiederstand. Erhalten Sie genaue Messergebnisse

Widerstand kommt von dem Wort „widerstehen“. In der Elektronik gibt es so etwas wie Ohm. Was ist das und womit wird es gegessen? Für eine detailliertere Antwort schauen wir uns das folgende Schema an:

Die Buchstaben in Kreisen sind Messgeräte

Ein Voltmeter wird verwendet, um Spannung zu messen, und ein Amperemeter wird verwendet, um Strom zu messen. Wie man sie richtig einsetzt, lesen Sie in diesem Artikel.

Wenn wir also einen elektrischen Strom mit einer Stromstärke von 1 Ampere durch den Draht leiten und an den Enden dieses Drahtes eine Spannung von 1 Volt haben, bedeutet dies, dass unser Draht einen Widerstand von 1 Ohm hat.

In der Elektrotechnik und Elektronik wird der Widerstand mit dem Buchstaben bezeichnet R. Der menschliche Körper hat beispielsweise einen Widerstand von mehreren hundert Ohm und bis zu 100 kOhm. Nehmen Sie für Berechnungen 1 kOhm. Es hängt von vielen Faktoren ab, wie Geschlecht, Alter, Hautzustand, Stärke der Leiter, die die Haut berühren, Alkoholgehalt im Blut usw.Ein Meter langer Kupferdraht mit einem Querschnitt von 1 mm 2 hat einen Widerstand von 0,1 Ohm.

Wovon hängt der Widerstand ab?

Welches Objekt bietet mehr Widerstand? elektrischer Strom?

Gartenschlauch

Oder eine Ölpipeline?

Natürlich ein Gartenschlauch. Warum? Ja, denn sein Durchmesser ist viel kleiner als der einer Ölpipeline.

Beantworten Sie nun diese Frage: Welcher Schlauch hat mehr Widerstand, vorausgesetzt, seine Längen und Durchmesser sind gleich?

Gewellt

oder glatt?

Wellpappe natürlich. Seine Wände behindern den Wasserfluss.

Und noch eine Nuance. Wir haben einen gewellten Gartenschlauch. Wir schnitten ein kurzes Stück davon ab, aber es war immer noch eine große Schlauchrolle da

Welcher Schlauch hat mehr Widerstand gegen Wasserfluss? Ich denke, die, die länger ist.

Widerstandsformel

Seltsamerweise, aber die Situation mit dem Draht ist genau die gleiche. Je dünner und länger der Draht, desto größer ist sein Widerstand gegen elektrischen Strom. Auch das Material, aus dem es gefertigt ist, spielt eine wichtige Rolle. Unterschiedliche Materialien leiten den Strom unterschiedlich. Es gibt solche, die Elektrizität bemerkenswert leiten, wie etwa Silber, und es gibt solche, die kaum elektrischen Strom durch sich selbst leiten, wie etwa Porzellan.

Die Formel sieht also so aus:

In der Technik wird immer noch die veraltete Maßeinheit des spezifischen Widerstands verwendet Ohm x mm2/m. Zu übersetzenOhm x m, es reicht aus, mit 10 -6 zu multiplizieren, da 1 mm 2 \u003d 10 -6 m 2 ist.

Wie Sie der obigen Tabelle entnehmen können, hat Silber den kleinsten spezifischen Widerstand, also ein Silberdraht der beste Dirigent im Design von funkelektronischen Geräten. Nun, die gebräuchlichsten und billigsten sind Kupfer und Aluminium. Es sind diese beiden Metalle, die hauptsächlich in der gesamten Elektronik- und Elektroindustrie verwendet werden.

Stoffe, die dem elektrischen Strom den geringsten Widerstand entgegensetzen und einen sehr geringen Widerstand haben, werden genannt Dirigenten, und Substanzen, die einen sehr hohen Widerstand gegen elektrischen Strom haben und ihn fast nicht selbst durchlassen, werden genannt Dielektrika. Zwischen ihnen ist eine Klasse Halbleiter.

Widerstände

In der Elektronik gibt es bereits spezielle funkelektronische Bauelemente. Sie heißen .

Es gibt Festwiderstände, bei denen sich der Widerstand praktisch nicht ändert:

und es gibt auch variable Widerstände:

Mit ihrer Hilfe können Sie den Widerstand in einem beliebigen Bereich ändern.

Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen

IN Schaltpläne Festwiderstände werden wie folgt bezeichnet:

Variablen sehen etwas anders aus

Alle oben genannten Widerstände können parallel oder in Reihe geschaltet werden. Bei Parallelschaltung sind die Anschlüsse der Widerstände an gemeinsamen Punkten verbunden.

Um den Gesamtwiderstand aller Widerstände in der Schaltung zu ermitteln, reicht es in diesem Fall aus, die Formel zu verwenden, bei der der Wert zwischen den Punkten A und B (R AB) gleich R total ist:

Bei Reihenschaltung werden die Widerstandswerte einfach aufsummiert.

In diesem Fall

Zusammenfassung

Widerstand spielt Hauptrolle in Elektronik und Elektrotechnik. Jedes Material im Universum hat Widerstand gegen elektrischen Strom. Einige Materialien leiten Elektrizität sehr schlecht, und einige Materialien wie Silber und Kupfer haben einen sehr geringen Widerstand und leiten Elektrizität sehr gut.

Der Widerstand wird auch von Parametern wie Material, Querschnittsfläche des Materials sowie seiner Länge beeinflusst. Materialien, die den elektrischen Strom perfekt durch sich selbst leiten, werden als Leiter bezeichnet, und solche, die den Fluss des elektrischen Stroms verhindern, werden als Dielektrika bezeichnet.

Widerstände sind spezielle Funkelemente in der Elektronik, die einen bestimmten Widerstandswert haben und verschiedene Funktionen erfüllen.

Einführung………………………………………………………………………………2

DC-Widerstandsmessung…………………..…….3

Amperemeter-Voltmeter-Methode……………………………………………….……3

Direkte Bewertungsmethode…………………………………………………..4

Brücken zur Messung des Gleichstromwiderstands………………...6

Messung sehr hoher Widerstände………………………………………9

AC-Widerstandsmessung………………….…...10

Immitanzmesser …………………………………………..……………...10

Messleitung…………………………………………………..……….11

Messung von ultraniedrigem Widerstand …………………………..…………13

Schlussfolgerungen………………………………………………………………….………..…14

Einführung

Der elektrische Widerstand ist die wichtigste elektrische Eigenschaft eines Leiters, ein Wert, der den Widerstand eines Stromkreises oder seines Abschnitts gegenüber elektrischem Strom charakterisiert. Der Widerstand kann auch als Teil bezeichnet werden (oft als Widerstand bezeichnet), der dem Strom einen elektrischen Widerstand verleiht. Der elektrische Widerstand entsteht durch die Umwandlung elektrischer Energie in andere Energieformen und wird in Ohm gemessen.

Der Widerstand (häufig mit dem Buchstaben R bezeichnet) wird innerhalb bestimmter Grenzen als konstanter Wert für einen bestimmten Leiter betrachtet und kann definiert werden als

R - Widerstand;

U ist die Differenz der elektrischen Potentiale an den Enden des Leiters, gemessen in Volt;

I - Strom, der zwischen den Enden des Leiters unter Einwirkung einer Potentialdifferenz fließt, gemessen in Ampere.

Für die praktische Widerstandsmessung werden viele verschiedene Methoden verwendet, abhängig von den Messbedingungen und der Art der Objekte, von der erforderlichen Genauigkeit und Geschwindigkeit der Messungen. Zum Beispiel gibt es Methoden zur Widerstandsmessung bei Gleichstrom und bei Wechselstrom, Messung hoher Widerstände, kleiner und kleinster Widerstände, direkter und indirekter usw.

Der Zweck der Arbeit besteht darin, die wichtigsten, in der Praxis gebräuchlichsten Methoden zur Widerstandsmessung zu identifizieren.

DC-Widerstandsmessung

Die wichtigsten Methoden zur Messung des Gleichstromwiderstands sind die indirekte Methode, die direkte Bewertungsmethode und die Brückenmethode. Die Wahl des Messverfahrens richtet sich nach dem zu erwartenden Wert des gemessenen Widerstandes und der geforderten Messgenauigkeit. Von den indirekten Methoden ist die Amperemeter-Voltmeter-Methode die universellste.

Amperemeter-Voltmeter-Methode

Diese Methode basiert auf der Messung des Stroms, der durch den gemessenen Widerstand fließt, und des Spannungsabfalls darüber. Es werden zwei Messschemata verwendet: Messung hoher Widerstände (a) und Messung niedriger Widerstände (b). Entsprechend den Ergebnissen der Strom- und Spannungsmessung wird der gewünschte Widerstand bestimmt.

Für Schaltung (a) können der gewünschte Widerstand und der relative methodische Fehler durch die Formeln bestimmt werden:

wobei Rx der gemessene Widerstand und Ra der Widerstand des Amperemeters ist.

Für Schaltung (b) werden der erforderliche Widerstand und der relative methodische Messfehler durch die Formeln bestimmt:

Aus der Formel ist ersichtlich, dass bei der Berechnung des gewünschten Widerstands nach der Näherungsformel ein Fehler auftritt, da das Amperemeter bei der Messung von Strömen und Spannungen im zweiten Stromkreis auch den Strom berücksichtigt, der durch das Voltmeter und in fließt Beim ersten Stromkreis misst das Voltmeter die Spannung zusätzlich zum Widerstand auch am Amperemeter.

Aus der Definition relativer methodischer Fehler folgt, dass die Messung nach Schema (a) beim Messen großer Widerstände einen kleineren Fehler liefert und die Messung nach Schema (b) - beim Messen niedriger Widerstände. Der Messfehler bei dieser Methode wird durch den Ausdruck berechnet:

„Die bei der Messung verwendeten Instrumente dürfen eine Genauigkeitsklasse von höchstens 0,2 haben. Das Voltmeter wird direkt an den gemessenen Widerstand angeschlossen. Der Strom während der Messung sollte so sein, dass die Messwerte auf der zweiten Hälfte der Skala abgelesen werden. Dementsprechend wird auch der Shunt gewählt, der dazu dient, den Strom mit einem Gerät der Klasse 0,2 messen zu können. Um eine Erwärmung des Widerstands und damit eine Verringerung der Messgenauigkeit zu vermeiden, sollte der Strom im Messkreis 20 % des Nennwerts nicht überschreiten.

Der Vorteil der Schaltungen des Messverfahrens mit einem Amperemeter und einem Voltmeter besteht darin, dass mit dem gemessenen Widerstand der gleiche Strom durch den Widerstand geleitet werden kann wie im Betriebszustand, was beim Messen von Widerständen wichtig ist, die Werte davon abhängig vom Strom.

Methode der direkten Bewertung.

Bei der direkten Bewertungsmethode wird der Gleichstromwiderstand mit einem Ohmmeter gemessen. Ein Ohmmeter ist ein direkt ablesbares Messgerät zur Bestimmung elektrischer Wirkwiderstände (Wirkwiderstände werden auch als ohmsche Widerstände bezeichnet). Typischerweise wird die Messung mit Gleichstrom durchgeführt, einige elektronische Ohmmeter können jedoch auch mit Wechselstrom arbeiten. Sorten von Ohmmetern: Megaohmmeter, Teraohmmeter, Gigaohmmeter, Milliohmmeter, Mikroohmmeter, die sich in den Bereichen der gemessenen Widerstände unterscheiden.

Ohmmeter können nach dem Funktionsprinzip in magnetoelektrisch unterteilt werden - mit einem magnetoelektrischen Messgerät oder magnetoelektrischen Logometer (Megaohmmeter) und elektronisch, die analog oder digital sind.

„Der Betrieb eines magnetoelektrischen Ohmmeters basiert auf der Messung der Stärke des Stroms, der durch den gemessenen Widerstand bei einer konstanten Spannung der Stromquelle fließt. Um Widerstände von Hunderten von Ohm bis zu mehreren Megaohm zu messen, werden das Messgerät und der gemessene Widerstand rx in Reihe geschaltet. In diesem Fall sind der Strom I im Messgerät und die Abweichung des beweglichen Teils des Geräts a proportional: I = U/(r0 + rx), wobei U die Versorgungsspannung ist; r0 - Meterwiderstand. Bei kleinen Werten von rx (bis zu mehreren Ohm) werden Messgerät und rx parallel geschaltet.

Die ratiometrischen Megaohmmeter basieren auf einem Ratiometer, an dessen Schultern in unterschiedlichen Kombinationen (je nach Messgrenze) beispielhafte Innenwiderstände und der gemessene Widerstand angeschlossen sind, der Messwert des Ratiometers hängt vom Verhältnis dieser Widerstände ab. Als für solche Messungen erforderliche Hochspannungsquelle verwenden solche Geräte normalerweise einen mechanischen Induktor - einen manuell betriebenen elektrischen Generator; In einigen Megaohmmetern wird anstelle eines Induktors ein Halbleiterspannungswandler verwendet.

Das Funktionsprinzip elektronischer Ohmmeter basiert auf der Umwandlung des gemessenen Widerstands in eine dazu proportionale Spannung mit einem Operationsverstärker. Der gemessene Widerstand wird in die Schaltung aufgenommen Rückmeldung(lineare Skala) oder zum Verstärkereingang. Das digitale Ohmmeter ist eine Messbrücke mit automatischem Abgleich. Der Abgleich erfolgt durch ein digitales Steuergerät durch Auswahl von Präzisionswiderständen in den Brückenzweigen, wonach die Messinformationen vom Steuergerät der Anzeigeeinheit zugeführt werden.

„Bei der Messung niedriger Widerstände kann ein zusätzlicher Fehler durch den Einfluss von Übergangswiderständen an den Verbindungspunkten auftreten. Um dies zu vermeiden, wird die sogenannte Vierleiter-Anschlusstechnik verwendet. Das Wesentliche des Verfahrens besteht darin, dass zwei Drahtpaare verwendet werden - ein Strom einer bestimmten Stärke wird dem gemessenen Objekt von einem Paar zugeführt, ein Spannungsabfall proportional zur Stromstärke und zum Objektwiderstand wird mit dem anderen Paar an das Gerät angelegt vom Objekt. Die Drähte werden so mit den Anschlüssen des gemessenen Zweipols verbunden, dass jeder der Stromdrähte den ihm entsprechenden Spannungsdraht nicht direkt berührt, während sich herausstellt, dass die Übergangswiderstände an den Kontakten nicht darin enthalten sind der Messkreis.

Jeder physische Körper, durch den die gerichtete Bewegung von Ionen erfolgt, hat einen gewissen Widerstand gegen den Strom. Die Eigenschaft jedes Leitermaterials, geladene Teilchen am Durchgang zu hindern, ist der elektrische Widerstand. Unter Berücksichtigung der Unterschiede in der Gegenwirkung auf die Bewegung von Ionen, viele Schaltpläne, von denen einige zum Beispiel in elektronischen Computern verwendet werden, sind dies Trigger in Haushaltsgeräte, Kopfhörer.

Was ist elektrischer widerstand

Was ist Widerstand in der Physik? Der Widerstand ist ein physikalischer Wert, der die Eigenschaft eines leitfähigen Materials beschreibt, den Durchgang geladener Teilchen zu verhindern. Nach dem Ohmschen Gesetz ist dieser Wert gleich dem Wert der Spannung an den Endabschnitten des Leiters, dividiert durch den durch ihn fließenden Strom in Ampere. Der Wert des Widerstands gegen den gerichteten Strom geladener Teilchen für Schaltkreise mit Wechselstrom und Feldern des elektromagnetischen Typs ist durch die Felder des Wellenhindernisses für die Änderung des Potentials und der Impedanz gekennzeichnet.

Interessant. Aufgrund dieser Eigenschaft wurde der Widerstand auch als Funkkomponente bezeichnet, vom englischen Widerstand - Widerstand. Dieser Teil ist erforderlich, um ein aktives Hindernis für elektrischen Strom in den Stromkreis einzuführen.

Definition der Widerstandseinheit– Ohm

In welchem ​​Stromwiderstand wird gemessen? Die Maßeinheit im internationalen SI-System ist Ohm. Dieser Wert entspricht dem Widerstand im Stromkreis zwischen den äußersten Abschnitten, zwischen denen bei einem Strom von 1 A eine Spannung von 1 V fließt. Das Wort wurde vom Namen des Wissenschaftlers - Georg Ohm - erhalten. Es wurde in den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts zusammen mit dem internationalen Einheitensystem SI als Maßeinheit eingeführt.

Mittel zur Reproduktion des Widerstands

Um das Maß des elektrischen Widerstands zu bestimmen, verwenden Sie:

• Die Widerstandsbox ist ein spezieller Satz von Funkelementen verschiedener Konfessionen. Diese Komponenten werden speziell hergestellt, um den Referenzwiderstand der Leiter aufzunehmen. Wenn Sie einen elektrischen Leiter mit Gleich- oder Wechselstrom an eine Widerstandsbox anschließen, können Sie einen geeigneten Widerstand in der Größe auswählen und am Ausgang eine bestimmte Spannung erhalten, die dann mit einem Voltmeter gemessen werden kann.
• Eine Spule ist ein Gerät, das nach einem ähnlichen Prinzip wie ein Geschäft funktioniert. Wenn es an den Eingang des Geräts angeschlossen ist, können Sie die verfügbaren Hebel und Schalter verwenden, um den Widerstandswert des Geräts einzustellen und die erforderliche Spannung am Ausgang zu erhalten.

Staatlicher Widerstandsstandard

Dieser Zustandsstandard unter dem Index GET 14-91 wird normalerweise in der folgenden Form beschrieben.

Werte und Eigenschaften des Referenzwiderstands

Statischer und dynamischer Widerstand

Nach der Theorie der nichtlinearen Schaltungen wird der Widerstandswert in statisch und dynamisch unterteilt. Das erste ist identisch mit dem Ohmschen Gesetz und entspricht dem Verhältnis der Spannung am Element zur Stromstärke. Der dynamische Wert eines nichtlinearen Elements ist der Wert, den man erhält, indem man den minimalen Spannungsanstieg durch den entsprechenden Stromanstieg dividiert.

Abhängigkeit des Wertes von den Eigenschaften des Leiters

In einem Leiter sind die Träger des elektrischen Stroms freie, negativ geladene Teilchen. Verhalten in Materie ist wie ein Gas. Die Dichte freier Teilchen hängt von der Dichte des Mediums ab. Darauf aufbauend werden Dichte und Struktur des Kristallgitters durch die Art des leitfähigen Materials und dessen Abmessungen bestimmt. Aus diesem Grund wird die Leitfähigkeit durch die Querschnittsfläche und die Temperatur beeinflusst. Der Widerstand durch die Querschnittsfläche gilt als Rechenwert.

Widerstand des menschlichen Körpers

Dieser Wert ist nichtlinear, hängt von vielen Parametern ab und kann nicht als ohmsch betrachtet werden. Der Wert kann sich im Laufe der Zeit ändern und im Vergleich zu einer Person, die aufgeregt und verschwitzt ist, abnehmen. Außerdem wird dieser Wert beeinflusst Umgebung. In trockener Dermis kann der Wert 10.000 Ohm * Meter überschreiten. Daher kann der Zeitverlauf eines Wertes bei einer Person unterschiedlich aussehen.

Instrumente zur Widerstandsmessung (DC)

Um den Widerstand zu messen, können Sie Folgendes verwenden:

• Ohmmeter - ermöglicht es Ihnen, den Lastpegel direkt anzuzeigen;
• Wheatstone-Brücke;
• Aus den erhaltenen Daten des Amperemeters und Voltmeters kann mit einfachen Formeln gerechnet werden.

Ein Leiter, wenn Strom durch ihn fließt

Während des Durchgangs elektrische Ladung durch den Leiter kommt es zu einer erhöhten Freisetzung von thermischer Energie. In diesem Fall kann der Leiter sehr heiß werden. Die Energie wird nach folgender Formel berechnet:

A \u003d P * t, wobei P die nach der Formel P \u003d U * I berechnete Leistung ist.

Ein typischer Fall ist das Erhitzen von Aluminium unter Hochspannung.

Einfluss der Temperatur auf den spezifischen Widerstand

Auch die Widerstandskennlinie nimmt mit zunehmender Temperatur zu. Dies liegt an der Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit geladener Teilchen im Metall mit zunehmender Temperatur. Der spezifische Widerstand von Substanzen, die elektrischen Strom bzw. Kohle leiten, nimmt beim Erhitzen ab, da die Anzahl freier Elektronen pro Volumeneinheit zunimmt.

Indikatoren für Feststoffe

Der spezifische Widerstand von Legierungen und Festkörpermetallen ändert sich praktisch nicht mit steigender oder fallender Temperatur. Dies liegt an der Dichte des Kristallgitters. Die Eigenschaft ist Konstantan, Manganin und anderen dichten Legierungen eigen. Für ein solches Merkmal ist ein erhöhter spezifischer Wert relativ zu den Bestandteilen erforderlich.

Beziehung zur Leitfähigkeit

Die elektrische Leitfähigkeit ist eine Eigenschaft eines Mediums zur Leitung geladener Teilchen sowie eine Änderung der Eigenschaften von Körpern oder eines Mediums, aufgrund derer die Bewegung geladener Teilchen unter dem Einfluss eines elektromagnetischen Feldes erfolgt. Gegebener Wert als Kehrwert des Widerstands des Leiters angesehen.

Indikatoren für flüssige Leiter

Indikatoren für den elektrischen Widerstand von Lösungen von Salzen und Laugen sind dynamisch. Die Werte hängen von der Zusammensetzung, Konzentration des Stoffes ab. In diesem Fall ist die Wirkung der Temperatur der von Metallen entgegengesetzt. Beim Erhitzen sinkt der Wert aufgrund des Diffusionseffekts und umgekehrt. Bei zu niedrigen Temperaturen kann der Elektrolyt in einen festen Aggregatzustand übergehen und keinen Strom mehr leiten. Kristallisiertes Wasser ist also kein Leiter. Eine hydraulische Behinderung der Bewegung von Partikeln tritt aufgrund des Vorhandenseins von Salzderivaten in der Flüssigkeit auf, die Leiter sind.

Abhängigkeit des spezifischen Widerstands von Verformungen

Während der Kaltverarbeitung von Leitern kommt es zu einer plastischen Verformung des Rohmaterials, gefolgt von einer Verzerrung des Kristallgitters, was den spezifischen Widerstand erheblich erhöht.

Elektrischer Widerstand ist die Eigenschaft jeder Substanz, die Bewegung von Ionen zu verhindern. Die Charakteristik ist dynamisch und hängt von mehreren Faktoren ab. Isolierungen und einige Materialien haben einen Widerstandswert, bei dem kein elektrischer Strom durch eine Substanz fließen kann. Dies kann einige Substanzen aufgrund des geringen Ionenvolumens als schlecht leitend charakterisieren. Was ist Leiterwiderstand? Der Betrag, um den es beim Stromdurchgang zu einem Leistungsverlust kommt.

Video

Die Essenz des Begriffs „Widerstand“

Bestimmung 1

Der Widerstand ist eine physikalische Größe, die das Medium (Leiter) charakterisiert, durch das ein elektrischer Strom fließt.

Aus physikalischer Sicht entsteht Widerstand dadurch, dass geladene Teilchen, die sich von einem Ende des Leiters zum anderen bewegen, mit Atomen seines Kristallgitters oder anderen Elementarteilchen des Mediums kollidieren. Daher ist der Stromfluss unter normalen Bedingungen mit der Freisetzung einer bestimmten Wärmemenge aufgrund solcher Kollisionen verbunden, d.h. mit Energieverlusten.

Bemerkung 1

Wenn Leiter auf ultratiefe Temperaturen abgekühlt werden, tritt in ihnen das Phänomen der Supraleitung auf, wenn der Widerstand gleich Null wird.

Der Widerstand hängt von folgenden Faktoren ab:

• Material (z. B. ist der Widerstand von Wolfram höher als der von Kupfer);
• geometrische Form (je länger der Leiter und je dünner sein Querschnitt, desto größer der Widerstand);
• Temperatur (je höher, desto größer der Widerstand) usw.

Nach dem Ohmschen Gesetz kann der Widerstand ausgedrückt werden als

$R = \frac(U)(I)$,

wobei $U$ die Spannung ist, $I$ der Strom ist.

Widerstandseinheit

Im SI-System wird der Widerstand in Ohm gemessen.

Bemerkung 2

Die Einheit Ohm ist nach dem deutschen Physiker Georg Ohm (1787 - 1854) benannt, der einen großen Beitrag zur Entwicklung der Elektrotechnik geleistet hat.

Ohm wurde 1960 in das SI-System eingeführt. IN Russische Föderation Es gilt GOST 8.417-2002, in der Ohm auch als Maßeinheit für den elektrischen Widerstand angegeben ist.

Ohm ist eine abgeleitete Einheit, die dem Widerstand eines Leiters entspricht, durch den ein Strom von 1 Ampere fließt und der an den Enden dieses Leiters einen Spannungsabfall von 1 Volt verursacht. Das SI-Volt ist eine Einheit außerhalb des Systems, daher wird das Ohm in Kilogramm, Sekunden und Ampere ausgedrückt:

$Ω = \frac(m^2 \cdot kg)(c^3 \cdot A^2)$.

Im CGS-System (Zentimeter, Gramm, Sekunde) hat die Einheit des Widerstands keinen eigenen Namen, ebenso wie die Einheiten für Strom und Spannung. Um den Widerstand zwischen dem CGS- und dem SI-System neu zu berechnen, wird die Beziehung verwendet:

$1 Einheit GHS = 9 \cdot 10^11 Ohm$.

Im CGSE-System und im Gaußschen System wird der Widerstand in Statistiken gemessen. Stat ist die Spannung, ausgedrückt in Statvolt, dividiert durch den Strom, ausgedrückt in Statampere.

$1 Statistik \ca. 8,99 \cdot 10^11 Ohm$.

Im SGSM-System wird der Widerstand in Ah gemessen (Spannung - in Abvolt, Stromstärke - in Ampere):

$1 abom = 1nOhm = 10^(-9) Ohm$.

Zur Messung des elektrischen Widerstands werden Ohmmeter verwendet - Geräte, die mit eigenen Stromquellen ausgestattet sind. Moderne Geräte dieser Art zeigen das Messergebnis auf elektronischen Anzeigetafeln an. Alte Ohmmeter zeigten das Ergebnis mittels mechanischer Pfeile an, was weniger praktisch ist, aber die Art des gemessenen Werts deutlich macht.

Der Zeiger eines klassischen Ohmmeters ist an einem stromdurchflossenen, federbelasteten Rahmen befestigt, der sich in einem konstanten Magnetfeld dreht, bei Stromdurchgang entsteht eine elektromagnetische Kraft, die mit dem Magnetfeld wechselwirkt. Je mehr Strom durch den Leiter fließt, desto mehr weicht der Pfeil ab und desto geringer ist der Widerstand. Daher werden die Messwerte auf den Skalen solcher Geräte oft nicht von links nach rechts, sondern von rechts nach links abgelesen.

Abbildung 1. Ohmmeter-Skala (oben) mit Ablesung von rechts nach links. Author24 - Online-Austausch von Studienarbeiten

In der Praxis werden oft Maßeinheiten verwendet, die ein Vielfaches von Ohm sind - Kiloohm, Megaohm.

Um Widerstände - elektronische Komponenten mit einem bestimmten Widerstand - zu markieren, wird ein System farbiger Streifen verwendet, das es ermöglicht, Teile nicht mit schlecht lesbarem kleinen Text zu versehen.

Für ein sicheres Arbeiten an Energieversorgungsnetzen sind neben einem elementaren Verständnis der Wirkgesetze des elektrischen Feldes zumindest Grundkenntnisse der physikalischen Grundgesetze sowie die Definition von Spannung und Widerstand von Materialien erforderlich . In diesem Artikel werden die Hindernisse für den Stromdurchgang, der Widerstand und die Grundformel für seine Berechnung sowie die Frage, was ein Widerstand ist und warum er benötigt wird, erörtert.

Definition von Widerstand

Die Lehrbücher der Physik geben die folgende Definition dieses Phänomens. Der elektrische Widerstand eines Leiters ist eine physikalische Größe, die die Eigenschaft des Materials angibt, den freien Stromdurchgang vom Ausgangspunkt zum Verbraucher zu verhindern. Dieser Indikator entspricht dem Verhältnis der Spannung an den Enden des Leiters zur Stärke des durch das Kabel fließenden Stroms. Es gibt verschiedene Arten von Widerständen, die auf Materialeigenschaften basieren. Zu diesen Arten gehören:

1. Leiterwiderstand nahe Null. In diesem Fall ist die Fähigkeit, den freien Stromfluss durch das Kabel zu verhindern, sehr gering, Materialien mit ähnlichen Eigenschaften umfassen Metalldrähte aus Nichteisenmetall;
2. Minimaler Leiterwiderstand. Der Strom fließt durch ein solches Material, trifft aber auf eine gewisse Barriere, die die Spannung senkt und das reibungslose Funktionieren des elektrischen Felds erschwert. In der Regel handelt es sich dabei um Gegenstände, die nicht zur Verwendung als Leiter bestimmt sind, beispielsweise Metallwerkzeuge oder Baumaterialien, die eine andere Form und einen anderen Querschnitt haben;
3. Hoher elektrischer Widerstand des Objekts. Solche Produkte werden als vollständig dielektrisch bezeichnet, da ihr Material die Eigenschaften eines vollständigen Widerstands gegen den Stromfluss über seine Oberfläche hat. Oft finden sich diese Eigenschaften in Kunststoff- und Gummiteilen, Kabelisolierungen oder Werkzeuggriffen aus Holz wieder. Der Strom fließt nicht durch diese Objekte, aber seine Spannung bleibt unverändert.

Alle aufgeführten Widerstandsarten sind grundlegend und darauf basierend geben Hersteller aller Produkte im Produktpass das Schutzniveau des Leiters vor Stromeinwirkung an. Dies ist notwendig, um die Sicherheitsvorschriften bei der Verwendung solcher Gegenstände und Werkzeuge auf dem Bau und im Alltag einzuhalten.

Wie wird der Widerstand eines Leiters gemessen?

Der elektrische Widerstand wird mit dem Buchstaben R bezeichnet und in Ohm gemessen. Die Widerstandsanzeige, die von der Art des Stroms und seiner Spannung in einem geschlossenen Stromkreis abhängt, basiert auf dem Ohmschen Gesetz, mit dem Sie den tatsächlichen Wert des durch den Leiter fließenden Stroms berechnen können. Um den Widerstand zu berechnen, müssen daher die Daten unter der Hauptformel ersetzt werden:

• R ist das Symbol für Widerstand;
• U - Spannung in Volt;
• I - Stromstärke in Ampere.

Wie wird der Widerstand gemessen?

Ein Gerät zur Messung des elektrischen Widerstands wird als Ohmmeter bezeichnet, es wird bei eingeschaltetem Strom an einen Leiter angeschlossen und misst automatisch den Widerstand. In der Regel rechnet das Gerät bei der Widerstandsmessung um Wechselstrom in eine permanente und erst danach führt es die restlichen Aktionen aus. Für professioneller Einsatz Häufig werden multifunktionale Instrumente verwendet, deren Satz mehrere Geräte gleichzeitig umfasst, die Spannung, Strom und Materialwiderstand messen.

Außerdem gibt es eine Klassifizierung von Diagnosegeräten nach dem Kriterium der Mobilität. Basierend auf diesem Indikator gibt es:

1. Stationäre Ohmmeter - oft eingesetzt in Labors oder in kompletten Schaltschränken mit zahlreichen Geräten. Solche Geräte zeigen ständig Daten an und können mit einem Alarm verbunden werden, der das Wartungspersonal auf ein Sicherheitsrisiko hinweist;
2. Mobile Komplexe oder Werkzeuge - werden am häufigsten bei Reparatur- oder Installationsarbeiten an der Leitung verwendet, um die Klasse des Leiters und seine Integrität zu bestimmen.

Trotz der scheinbaren Einfachheit erfordert dieses Gerät Sorgfalt und die Einhaltung der Sicherheitsregeln bei der Verwendung. Da werden alle Aktionen weiter ausgeführt funktionierendes Netzwerk, dann müssen Sie die Bedienungsanleitung für das Werkzeug sorgfältig studieren und nicht versuchen, es unter Verletzung des Stromkreises anzuschließen.

Widerstände in einem Stromkreis

Ein Widerstand mit unterschiedlichem Widerstand ist ein Gerät elektrisches Netzwerk mit einer passiven Aktion, die darauf ausgelegt ist, eine bestimmte Energie aufzunehmen und auf unbestimmte Zeit zu halten. Dieses Produkt leistet keine Arbeit, daher wird es als passives Teil betrachtet, aber seine Verwendung ist in fast allen Stromkreisen sowie in geschlossenen Leitern erforderlich. Der Widerstand ist das häufigste Element, er wird in den meisten Mikroschaltungen häufiger verwendet als alle anderen Komponenten.

Widerstände gibt es in verschiedenen Markierungen, die mit Farbe auf das Außengehäuse aufgetragen werden. Je höher die Zahl auf der Schale, desto widerstandsfähiger ist das Produkt. Das Funktionsprinzip des Teils basiert auf den Eigenschaften des Materials, die Ladung zu absorbieren und in Form eines elektrischen Feldes abzuleiten, ohne die Spannung innerhalb des Leiternetzes zu erhöhen.

Der auf dem Arbeitsmaterial basierende Widerstand kann von mehreren Arten sein, aber das Schema seiner Funktionsweise ändert sich nicht grundlegend. Es gibt Fotowiderstände, Wechselstrom und Gleichstrom, jede Art von Teilen erfüllt ihre Funktion und liefert normale Arbeit geschleifter Stromkreis.

Diese Art von Produkt kann je nach Bedarf in Reihe oder parallel fertiggestellt werden. Bei einer Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand gleich ihrer Summe, und bei einer Parallelschaltung ist der Widerstand die Summe der Indikatoren aller Widerstände in der Schaltung.

Was die Widerstandsleistung beeinflusst

Es gibt mehrere Faktoren, die den Widerstandswert eines bestimmten Leiters beeinflussen. Nach diesem Prinzip lassen sich drei Hauptindikatoren unterscheiden:

1. Leiterlänge. Je größer das Kabel ist, desto höher ist sein Widerstand, und dies gilt für Materialien mit einem Index von Null und einen Leiter mit einem durchschnittlichen Widerstand;
2. Querschnittsfläche. Anders als die Länge des Netzwerks wirkt die Fläche des Materials in die entgegengesetzte Richtung: Je größer sie ist, desto geringer ist der Widerstand des Leiters;
3. Eigenschaften des Kabelmaterials. Es gibt so etwas wie die Leitfähigkeit oder den spezifischen Widerstand des Materials, basierend auf diesem Parameter kann das eine oder andere Kabel mit der gleichen Fläche und Länge einen anderen Widerstand haben, abhängig von den Verunreinigungen in der Zusammensetzung des Metalls.

Diese Faktoren sind die wichtigsten, aber manchmal kann ihnen auch die Außentemperatur der Umgebung, in der sich der Leiter befindet, zugeschrieben werden, da das elektrische Feld bei starker Kälte dazu neigt, sich zu zerstreuen, was zu einem Spannungsverlust führt, daher wird der Widerstand schwanken.

Mit einem Verständnis der Grundgesetze der Physik und der Bestimmung der Spannung und des Widerstands von Materialien gegenüber elektrischem Strom kann daher auch ein unerfahrener Meister die Installation und Wartung von Netzwerken durchführen, Geräte reparieren und das erworbene Wissen erfolgreich in der Praxis anwenden .

Video