విద్యుత్ నిరోధకత అంటే ఏమిటి?

ఏదైనా పదార్ధంలోని ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ I బాహ్య శక్తి యొక్క అప్లికేషన్ (సంభావ్య వ్యత్యాసం U) కారణంగా ఒక నిర్దిష్ట దిశలో చార్జ్డ్ కణాల కదలిక ద్వారా సృష్టించబడుతుంది. ప్రతి పదార్ధం దానిలోని కరెంట్ ప్రవాహాన్ని వివిధ మార్గాల్లో ప్రభావితం చేసే వ్యక్తిగత లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఈ లక్షణాలు విద్యుత్ నిరోధకత R ద్వారా అంచనా వేయబడతాయి.

ఇచ్చిన పదార్ధం యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత యొక్క పరిమాణాన్ని ప్రభావితం చేసే కారకాలను జార్జ్ ఓమ్ అనుభవపూర్వకంగా నిర్ణయించారు దాని ఆధారపడటం యొక్క సూత్రం వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ అతని పేరు పెట్టబడింది. ప్రతిఘటన యొక్క SI యూనిట్ అతని పేరు పెట్టబడింది. 1 ఓమ్ అనేది 106.3 సెంటీమీటర్ల పొడవు గల పాదరసం యొక్క సజాతీయ కాలమ్‌కు 1 మిమీ2 క్రాస్ సెక్షనల్ వైశాల్యంతో 0°C వద్ద కొలవబడిన ప్రతిఘటన విలువ.

నిర్వచనం

ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల ఉత్పత్తికి ప్రాక్టీస్ మెటీరియల్‌లలో మూల్యాంకనం చేయడానికి మరియు వర్తింపజేయడానికి, «కండక్టర్ రెసిస్టెన్స్» అనే పదం ప్రవేశపెట్టబడింది ... జోడించిన విశేషణం "నిర్దిష్ట" అనేది ప్రశ్నలోని పదార్ధం కోసం ఆమోదించబడిన వాల్యూమ్ రిఫరెన్స్ విలువ యొక్క ఉపయోగం యొక్క గుణకాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది వివిధ పదార్థాల విద్యుత్ పారామితులను అంచనా వేయడం సాధ్యం చేస్తుంది.

ఈ సందర్భంలో, వైర్ యొక్క ప్రతిఘటన దాని పొడవు పెరుగుదల మరియు దాని క్రాస్-సెక్షన్లో తగ్గుదలతో పెరుగుతుందని పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది. SI వ్యవస్థ 1 మీటర్ పొడవు మరియు 1 m2 క్రాస్-సెక్షన్‌లో ఒక సజాతీయ వైర్ యొక్క వాల్యూమ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది... సాంకేతిక గణనలలో, సిస్టమ్ వెలుపల 1 మీటర్ పొడవు మరియు విస్తీర్ణంతో కూడిన కాలం చెల్లిన కానీ సౌకర్యవంతమైన యూనిట్ ఉపయోగించబడుతుంది. 1 mm.2... నిరోధం ρ సూత్రం చిత్రంలో చూపబడింది.

పదార్ధాల యొక్క విద్యుత్ లక్షణాలను నిర్ణయించడానికి, మరొక లక్షణం పరిచయం చేయబడింది - నిర్దిష్ట వాహకత బి. ఇది నిరోధక విలువకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించే పదార్థం యొక్క సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయిస్తుంది: b = 1 / p.

నిరోధకత ఉష్ణోగ్రతపై ఎలా ఆధారపడి ఉంటుంది

పదార్థం యొక్క వాహకత దాని ఉష్ణోగ్రత ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. వేడిచేసినప్పుడు లేదా చల్లబడినప్పుడు వివిధ రకాల పదార్థాల సమూహాలు ఒకే విధంగా ప్రవర్తించవు. వేడి మరియు చల్లని వాతావరణంలో ఆరుబయట పనిచేసే విద్యుత్ వైర్లకు ఈ ఆస్తి పరిగణనలోకి తీసుకోబడుతుంది.

కండక్టర్ యొక్క పదార్థం మరియు నిర్దిష్ట ప్రతిఘటన దాని ఆపరేషన్ యొక్క పరిస్థితులను పరిగణనలోకి తీసుకొని ఎంపిక చేయబడుతుంది.

తాపన సమయంలో విద్యుత్ ప్రవాహానికి వైర్ల నిరోధకత పెరుగుదల దానిలోని లోహం యొక్క ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ, అన్ని దిశలలో అణువుల కదలిక మరియు విద్యుత్ ఛార్జీల వాహకాల యొక్క తీవ్రత పెరుగుతుంది, ఇది అనవసరమైన అడ్డంకులను సృష్టిస్తుంది. ఒక దిశలో చార్జ్ చేయబడిన కణాల కదలికకు మరియు వారి ఫ్లక్స్ విలువను తగ్గిస్తుంది.

లోహం యొక్క ఉష్ణోగ్రత తగ్గితే, కరెంట్ గడిచే పరిస్థితులు మెరుగుపడతాయి.క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడినప్పుడు, సూపర్ కండక్టివిటీ యొక్క దృగ్విషయం అనేక లోహాలలో కనిపిస్తుంది, వాటి విద్యుత్ నిరోధకత ఆచరణాత్మకంగా సున్నాగా ఉన్నప్పుడు. ఈ లక్షణం అధిక శక్తి విద్యుదయస్కాంతాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

లోహాల వాహకతపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం సాధారణ ప్రకాశించే దీపాల తయారీలో విద్యుత్ పరిశ్రమచే ఉపయోగించబడుతుంది. వారిది నిక్రోమ్ థ్రెడ్ కరెంట్ పాస్ అయినప్పుడు, అది ఒక ప్రకాశించే ఫ్లక్స్‌ను విడుదల చేసే స్థితికి వేడి చేయబడుతుంది. సాధారణ పరిస్థితుల్లో, నిక్రోమ్ నిరోధకత సుమారు 1.05 ÷ 1.4 (ఓం ∙ mm2) / మీ.

వోల్టేజ్ కింద బల్బ్ స్విచ్ చేసినప్పుడు, ఒక పెద్ద కరెంట్ ఫిలమెంట్ గుండా వెళుతుంది, ఇది చాలా త్వరగా లోహాన్ని వేడి చేస్తుంది, అదే సమయంలో, ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిఘటన పెరుగుతుంది, ప్రారంభ ప్రవాహాన్ని లైటింగ్ పొందేందుకు అవసరమైన నామమాత్ర విలువకు పరిమితం చేస్తుంది. . ఈ విధంగా, ప్రస్తుత బలం యొక్క సాధారణ నియంత్రణ నిక్రోమ్ స్పైరల్ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, LED మరియు ఫ్లోరోసెంట్ మూలాలలో ఉపయోగించే సంక్లిష్ట బ్యాలస్ట్‌లను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం లేదు.

ఇంజనీరింగ్‌లో ఉపయోగించే పదార్థాల నిరోధకత ఎలా ఉంటుంది

నాన్-ఫెర్రస్ విలువైన లోహాలు ఉత్తమ విద్యుత్ వాహకత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలలో క్లిష్టమైన పరిచయాలు వెండితో తయారు చేయబడతాయి. కానీ ఇది మొత్తం ఉత్పత్తి యొక్క తుది ధరను పెంచుతుంది. చౌకైన లోహాలను ఉపయోగించడం అత్యంత ఆమోదయోగ్యమైన ఎంపిక. ఉదాహరణకు, 0.0175 (ఓమ్ ∙ mm2) / m కు సమానమైన రాగి నిరోధకత అటువంటి ప్రయోజనాల కోసం చాలా అనుకూలంగా ఉంటుంది.

నోబుల్ లోహాలు - బంగారం, వెండి, ప్లాటినం, పల్లాడియం, ఇరిడియం, రోడియం, రుథేనియం మరియు ఓస్మియం, ప్రధానంగా వాటి అధిక రసాయన నిరోధకత మరియు నగలలో అందమైన రూపానికి పేరు పెట్టారు.అలాగే, బంగారం, వెండి మరియు ప్లాటినం అధిక ప్లాస్టిసిటీని కలిగి ఉంటాయి మరియు ప్లాటినం సమూహ లోహాలు వక్రీభవనంగా ఉంటాయి మరియు బంగారం వలె ఇది రసాయనికంగా జడమైనది. విలువైన లోహాల యొక్క ఈ ప్రయోజనాలు మిళితం.

మంచి వాహకత కలిగిన రాగి మిశ్రమాలు శక్తివంతమైన అమ్మేటర్ల కొలిచే తల ద్వారా పెద్ద ప్రవాహాల ప్రవాహాన్ని పరిమితం చేసే షంట్లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

అల్యూమినియం 0.026 ÷ 0.029 (ఓమ్ ∙ mm2) / m నిరోధకత రాగి కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ఈ మెటల్ ఉత్పత్తి మరియు ధర తక్కువగా ఉంటుంది. ఇది కూడా తేలికగా ఉంటుంది. బాహ్య వైర్లు మరియు కేబుల్ కోర్ల ఉత్పత్తికి విద్యుత్తులో దాని విస్తృత వినియోగాన్ని ఇది వివరిస్తుంది.

ఇనుము 0.13 (ఓమ్ ∙ mm2) / m యొక్క ప్రతిఘటన కూడా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ప్రసారం చేయడానికి దాని వినియోగాన్ని అనుమతిస్తుంది, అయితే ఇది ఎక్కువ శక్తి నష్టాలకు దారితీస్తుంది. ఉక్కు మిశ్రమాలకు బలం పెరిగింది. అందువల్ల, ఉక్కు తంతువులు అధిక-వోల్టేజ్ పవర్ లైన్ల యొక్క అల్యూమినియం ఓవర్ హెడ్ కండక్టర్లలో అల్లినవి, ఇవి బ్రేకింగ్ లోడ్లను తట్టుకునేలా రూపొందించబడ్డాయి.

వైర్లపై మంచు ఏర్పడినప్పుడు లేదా బలమైన గాలి వీచినప్పుడు ఇది ప్రత్యేకంగా వర్తిస్తుంది.

కొన్ని మిశ్రమాలు, ఉదాహరణకు కాన్స్టాంటిన్ మరియు నికెలైన్, నిర్దిష్ట పరిధిలో ఉష్ణ స్థిరమైన నిరోధక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. నికెలిన్ యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత ఆచరణాత్మకంగా 0 నుండి 100 డిగ్రీల సెల్సియస్ వరకు మారదు. అందువల్ల, రియోస్టాట్ కాయిల్స్ నికెల్‌తో తయారు చేయబడతాయి.

కొలిచే సాధనాలలో, ప్లాటినం యొక్క ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించి దాని నిరోధక విలువలలో కఠినమైన మార్పు యొక్క ఆస్తి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. స్థిరీకరించబడిన వోల్టేజ్ మూలం నుండి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ప్లాటినం వైర్ గుండా పంపినట్లయితే మరియు ప్రతిఘటన విలువను లెక్కించినట్లయితే, అది ప్లాటినం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను సూచిస్తుంది.ఇది స్కేల్‌ను ఓం విలువలకు అనుగుణంగా డిగ్రీలలో గ్రాడ్యుయేట్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ పద్ధతి ఒక డిగ్రీ భిన్నాల ఖచ్చితత్వంతో ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

కొన్నిసార్లు, ఆచరణాత్మక సమస్యలను పరిష్కరించడానికి, మీరు కేబుల్ యొక్క సాధారణ లేదా నిర్దిష్ట ప్రతిఘటనను తెలుసుకోవాలి ... ఈ ప్రయోజనం కోసం, కేబుల్ ఉత్పత్తి డైరెక్టరీలు ప్రతి విలువకు ఒకే కోర్ యొక్క ప్రేరక మరియు క్రియాశీల నిరోధకత యొక్క విలువలను అందిస్తాయి. మధ్యచ్ఛేదము. వారు అనుమతించదగిన లోడ్లు, ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిని లెక్కించేందుకు, అనుమతించదగిన ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులను నిర్ణయించడానికి మరియు సమర్థవంతమైన రక్షణను ఎంచుకోవడానికి ఉపయోగిస్తారు.

లోహాల యొక్క నిర్దిష్ట వాహకత అవి ఎలా ప్రాసెస్ చేయబడిందో ప్రభావితం చేస్తుంది. ప్లాస్టిక్ వైకల్యం కోసం ఒత్తిడిని ఉపయోగించడం క్రిస్టల్ లాటిస్ నిర్మాణాన్ని భంగపరుస్తుంది, లోపాల సంఖ్యను పెంచుతుంది మరియు ప్రతిఘటనను పెంచుతుంది. దానిని తగ్గించడానికి, రీక్రిస్టలైజేషన్ ఎనియలింగ్ ఉపయోగించబడుతుంది.

లోహాలను సాగదీయడం లేదా కుదించడం వల్ల వాటిలో సాగే వైకల్యం ఏర్పడుతుంది, దీని నుండి ఎలక్ట్రాన్ల ఉష్ణ కంపనాల వ్యాప్తి తగ్గుతుంది మరియు ప్రతిఘటన కొంతవరకు తగ్గుతుంది.

ఎర్తింగ్ వ్యవస్థలను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, దానిని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం నేల నిరోధకత… ఇది పై పద్ధతి నుండి నిర్వచనం ప్రకారం భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు SI యూనిట్లలో కొలుస్తారు — ఓంలు. మీటర్. దాని సహాయంతో, భూమి లోపల విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క పంపిణీ నాణ్యత అంచనా వేయబడుతుంది.
నేల తేమ మరియు ఉష్ణోగ్రతపై నేల నిరోధకతపై ఆధారపడటం:

నేల తేమ, సాంద్రత, కణాల పరిమాణం, ఉష్ణోగ్రత, లవణాల సాంద్రత, ఆమ్లాలు మరియు స్థావరాలు వంటి అనేక కారకాలచే నేల వాహకత ప్రభావితమవుతుంది.