Супраціў правадыра

Электрычнасць, мабыць, найбольш вывучаны чалавецтвам крыніца энергіі і, як следства, ўкараніўся ў наша жыццё так шчыльна, што нават падумаць аб тым, што яго няма - ужо кашчунства. А бо калісьці, на працягу многіх стагоддзяў, людзі выкарыстоўвалі ў паўсядзённым жыцці толькі пацешную цацку - прыцягненне нацёртым поўсцю каменем дробных прадметаў. Гэты камень быў цяперашні бурштын, а па-грэцку ён называўся «электрон». Праз шмат стагоддзяў гэтае імя атрымала першая адкрытая элементарная часціца - самая лёгкая з апорных зарад. Лёс апынуўся добразычлівай да электронных: менавіта ён стаў асноўным пераносчыкам энергіі электрычнага поля.

На сваім пачатковым узроўні рэчыва ўяўляе атамарнага структуру планетарнага тыпу - у цэнтры ядро з пратонаў-нейтронаў і электронныя абалонкі. Знешнія электронныя абалонкі атамаў рэчывы абменьваюцца электронамі, таму ў межатомные прасторы некаторых з іх, пераважна тых, якія праяўляюць ўласцівасці металаў, утворыцца воблака вольных электронаў. Звычайна з такіх матэрыялаў вырабляюць драты для перадачы электрычнага току. На эфектыўнасць перадачы току ўплываюць многія прычыны, у тым ліку і супраціў правадыра - неад'емная асаблівасць кожнага праводзіць матэрыялу. Калі да канцоў правадыра падключыць крыніца электрычнага напружання, то па ім будзе працякаць электрычны ток. Прычына яго ўзнікнення - рознасць патэнцыялаў на канцах правадыра. Электроны, апынуўшыся ў электрычным полі, ўтвараюць накіраваны рух ад большага патэнцыялу да меншага, уздоўж правадыра любой даўжыні, і пры гэтым транспартуюць энергію крыніцы харчавання. Выкарыстоўваць гэтую энергію можа любы спажывец, падлучаны да электрычнай ланцугу.

Лепшыя з матэрыялаў-правадыроў ўжываюць для вырабу правадоў магістральных ліній, якія перадаюць электрычны ток на тысячы кіламетраў ад электрастанцый. Што ж служыць крытэрыем адбору матэрыялу правадыроў? Такой характарыстыкай з'яўляецца супраціў правадыра. Якім чынам яно праяўляецца ў правадыру? Паводле тэорыі электрычнасці, свабодныя электроны рухаюцца па правадыру, валодаючы пэўнай энергіяй. На шляху іх руху ўзнікаюць сутыкнення з атамамі рэчывы, і прыходзіцца дзяліцца з імі энергіяй. Мы адчуваем гэты «перадзел», а фактычна страты энергіі, як нагрэў правадыра.

Адсюль выцякаюць вечныя інжынерныя праблемы, у якіх галоўны ўдзельнік дзейства - супраціў правадыра. Менавіта гэты параметр электрычнай ланцугу вызначае незваротны страты энергіі, прычым яны прапарцыйна растуць з павелічэннем даўжыні провада L. Наступным геаметрычным параметрам правадыра, якія ўплываюць на супраціў, з'яўляецца перасек провада S. З павелічэннем перасеку правадыра яго супраціў прапарцыйна памяншаецца. Для ацэнкі матэрыялаў з пункту гледжання прыдатнасці выкарыстання іх у якасці драты, ужываецца яшчэ адна характарыстыка, якая называецца «ўдзельнае супраціў": гэта супраціў правадыра перасекам 1 мм кв. і даўжынёй 1 м. Цяпер, папярэдне узяўшы з табліцы значэнне ўдзельнай супраціву ƿ для адпаведнага матэрыялу, можна разлічыць супраціў правадыра. Формула дае значэнне R - ОММ, калі ƿ - ОММ * м / мм кв. , S - мм кв., L - м.

R = (ƿ * L) / S.

Па названай формуле можна выканаць разлікі для любых выпадкаў, калі вядомыя зыходныя дадзеныя. А што рабіць, калі правадыр ёсць, а табліц і вымяральнікаў дыяметра і даўжыні провада пад рукой няма, інакш кажучы, якім прыборам вымераюць супраціў правадыра? У такіх выпадках ужываюць вымяральны прыбор, які называецца омметрам.

Існуе і ўжываецца шмат розных варыянтаў омметр, якія рэалізуюць разнастайныя прынцыпы працы, але найбольш часта ўжываюць схемы вымярэння токаў праз падыспытнага супраціў правадыра і калібраваны рэзістар або вымярэнне падзення напружання на падыспытнага рэзістары пры адкалібраваць току ў вымяральнай ланцуга.