Erdung

Leiterwiderstand von Querschnitt. Spezifischer Widerstand von Aluminium

Die Art und Weise, in der das Material des Leiters beeinflußt wird, wird durch den spezifischen Widerstand erklärt, der normalerweise durch den Buchstaben des griechischen Alphabets ρ bezeichnet wird und selbst ist leiterwiderstand  Abschnitt von 1 mm2 und einer Länge von 1 m. Silber hat den kleinsten spezifischen Widerstand ρ = 0,016 Ohm.m2 / m. Die unten angegebenen Werte sind widerstand  für mehrere Dirigenten:

  • Der Widerstand des Kabels für Silber beträgt 0,016,
  • Der Kabelwiderstand für das Schwein beträgt 0,21,
  • Kupferkabelwiderstand ist 0,017,
  • Der Kabelwiderstand für Nickel beträgt 0,42,
  • Der Widerstand des Kabels für Lumineszenz ist 0,026,
  • Der Kabelwiderstand für Manganin beträgt 0,42,
  • Der Widerstand des Kabels für Wolfram ist 0,055,
  • Der Kabelwiderstand für Konstantan beträgt 0,5,
  • Der Widerstand des Kabels für Zink beträgt 0,06,
  • Der Widerstand des Kabels für Quecksilber beträgt 0,96,
  • Der Widerstand des Kabels für Messing beträgt 0,07,
  • Der Widerstand des Kabels für Nichrom ist 1,05,
  • Der Kabelwiderstand für Stahl beträgt 0,1,
  • Der Widerstand des Kabels für fechrali ist -1.2,
  • Der Widerstand des Kabels für Bronzephosphor ist 0,11,
  • Kabelwiderstand für verchromt - 1,45

Da Legierungen unterschiedliche Mengen an Verunreinigungen enthalten, kann sich der spezifische Widerstand ändern.

Um den Widerstand des Leiters zu berechnen, können Sie verwenden rechner zur Berechnung des Widerstandes eines Leiters.

Kabelwiderstand  wird durch die folgende Formel berechnet:

R = (& rgr; L) / S

  • R ist der Widerstand,
  • Ohm; ρ - spezifischer Widerstand, (Ohm.m2) / m;
  • l ist die Länge des Drahtes, m;
  • s ist die Querschnittsfläche des Drahtes, mm2.

Die Querschnittsfläche wird wie folgt berechnet:

S = (& pgr; & Dgr; D 2) / 4 = 0,78 & Dgr; D 2 O 0,8 D 2

  • wo d ist der Durchmesser des Drahtes.

Den Durchmesser des Drahtes können Mikrometer oder Sattel sein, aber wenn sie auf der Hand nicht vorhanden sind, kann es fest an dem Griff (Bleistift) ungefähr 20 Drahtwindungen gewickelt wird, und dann messen, die Länge der gewundenen Drähte und durch die Anzahl der Windungen geteilt.

Um die Länge des Kabels zu bestimmen, die benötigt wird, um den erforderlichen Widerstand zu erreichen, können Sie die Formel verwenden:

l = (S? R) / & rgr;

Anmerkungen:

1. Wenn es keine Daten für die Drähte in der Tabelle sind, eine gewisse durchschnittliche znachenie.Kak Beispiel Nickelin Draht genommen, die einen Durchmesser von 0,18 mm Querschnittsfläche beträgt etwa 0.025 mm2, der Widerstand von einem Ohm-Meter 18 und den zulässigen Strom von 0,075 A.

2. Die Daten der letzten Spalte für eine andere Stromdichte müssen geändert werden. Zum Beispiel sollte der Wert bei einer Stromdichte von 6 A / mm2 verdoppelt werden.

Beispiel 1. Lassen Sie uns den Widerstand von 30 m finden kupferdraht  mit einem Durchmesser von 0,1 mm.

Die Lösung. Verwenden Sie den Tisch und nehmen Sie den Widerstand von 1 m Kupferdraht, der 2,2 Ohm beträgt. Daher beträgt der Widerstand von 30 m des Drahtes R = 30,2,2 = 66 Ohm.

Die Berechnung nach den Formeln sieht so aus: Querschnittsfläche: s = 0,78.0,12 = 0,0078 mm2. Da der spezifische Widerstand von Kupfer ρ = 0,017 (Ohm.m2) / m ist, erhalten wir R = 0,017,30 / 0,0078 = 65,50 m.

Beispiel 2. Wie viel Draht von Manganin, in dem der Durchmesser von 0,5 mm benötigt wird, um einen Rheostat herzustellen, mit einem Widerstand von 40 Ohm?

Die Lösung. Aus der Tabelle auswählen Widerstand von 1 m des Drahts: R = 2,12 Ohm: dem Rheostat Widerstand 40 Ohm Herstellung wird Draht benötigt wird, die Länge L = 40 / 2,12 = 18,9 m.

Die Berechnung nach Formeln sieht so aus. Die Fläche des Drahtes ist s = 0,78,0,52 = 0,195 mm2. Die Länge des Drahtes beträgt l = 0,195,40 / 0,42 = 18,6 m.

Trotz der Tatsache, dass dieses Thema ziemlich trivial erscheinen mag, werde ich darin eine sehr wichtige Frage zur Berechnung von Spannungsverlust und Berechnung von Strömen beantworten kurzschluss. Ich denke für viele von euch wird das die gleiche Entdeckung sein wie für mich.

Kürzlich habe ich ein sehr interessantes GOST studiert:

GOST R 50571.5.52-2011 Elektrische Niederspannungsanlagen. Teil 5-52. Auswahl und Installation von elektrischen Geräten. Verdrahtung.

Dieses Dokument enthält eine Formel zur Berechnung des Spannungsverlustes und zeigt Folgendes an:

p - Widerstand des Leiters in der normalen Bedingungen bei einer Temperatur unter normalen Bedingungen gleich den spezifischen Widerstand genommen, das heißt 1,25 spezifischer Widerstand bei 20 ° C, oder 0,0225 Ohm mm 2 / m für Kupfer und 0,036 Ohm-mm 2 / m für Aluminium;

Ich habe nichts verstanden =) Offensichtlich müssen wir bei der Berechnung des Spannungsverlustes und bei der Berechnung der Kurzschlußströme den Widerstand der Leiter wie unter normalen Bedingungen berücksichtigen.

Es ist erwähnenswert, dass alle Tabellenwerte bei einer Temperatur von 20 Grad angegeben sind.

Und was sind die normalen Bedingungen? Ich dachte 30 Grad Celsius.

Erinnern wir uns an die Physik und berechnen, bei welcher Temperatur der Widerstand von Kupfer (Aluminium) um das 1,25-fache zunimmt.

R1 = R0

R0 - Widerstand bei 20 Grad Celsius;

R1 - Widerstand bei T1 Grad Celsius;

T0 - 20 Grad Celsius;

α = 0,004 pro Grad Celsius (Kupfer und Aluminium sind fast identisch);

1.25 = 1 + α (T1-T0)

T1 = (1,25-1) / α + T0 = (1,25-1) / 0,004 + 20 = 82,5 Grad Celsius.

Wie Sie sehen können, ist dies überhaupt nicht 30 Grad. Offensichtlich müssen alle Berechnungen bei den maximal zulässigen Temperaturen der Kabel durchgeführt werden. Die maximale Betriebstemperatur des Kabels beträgt 70-90 Grad, abhängig von der Art der Isolierung.

Ehrlich gesagt, stimme ich damit nicht überein, tk. Diese Temperatur entspricht dem Notbetrieb der Elektroinstallation.

In meinen Programmen legte ich den Widerstand von Kupfer - 0,0175 Ohm-mm 2 / m und für Aluminium - 0,028 Ohm-mm 2 / m.

Wenn Sie sich erinnern, schrieb ich, dass in meinem Programm zur Berechnung von Kurzschlussströmen das Ergebnis etwa 30% weniger als die tabellierten Werte ist. Dort wird der Widerstand der Phase-Null-Schleife automatisch berechnet. Ich habe versucht, einen Fehler zu finden, aber ich konnte nicht. Offensichtlich liegt die Ungenauigkeit der Berechnung in dem spezifischen Widerstand, der in dem Programm verwendet wird. Und der Widerstand kann von allen eingestellt werden, daher sollten keine Fragen an das Programm gestellt werden, wenn Sie die Widerstände aus dem obigen Dokument angeben.

Aber im Programm zur Berechnung des Spannungsverlustes werde ich höchstwahrscheinlich eine Änderung vornehmen müssen. Dies wird zu einem 25% igen Anstieg der Berechnungsergebnisse führen. Obwohl im Programm ELECTRIC der Spannungsverlust fast der gleiche ist wie für mich.

Wenn Sie zum ersten Mal in diesem Blog sind, können Sie alle meine Programme auf der Seite sehen

Wie denken Sie, bei welcher Temperatur sollten Sie einen Spannungsverlust in Betracht ziehen: bei 30 oder 70-90 Grad? Gibt es eine normative DokumenteWer wird diese Frage beantworten?

Eine der in der Elektrotechnik verwendeten physikalischen Größen ist der spezifische elektrische Widerstand. In Anbetracht des spezifischen Widerstandes von Aluminium sollte daran erinnert werden, dass dieser Wert die Fähigkeit jedes Stoffes kennzeichnet, den Durchgang eines elektrischen Stromes durch ihn zu verhindern.

Die Konzepte in Bezug auf den spezifischen Widerstand

Der dem spezifischen Widerstand entgegengesetzte Wert wird Leitfähigkeit oder elektrische Leitfähigkeit genannt. Der übliche elektrische Widerstand ist nur dem Leiter eigen, und der spezifische elektrische Widerstand ist nur für diesen oder jenen Stoff charakteristisch.

Dieser Wert wird in der Regel für einen Leiter mit homogener Struktur berechnet. Zur Bestimmung von elektrischen homogenen Leitern wird die folgende Formel verwendet:

Die physikalische Bedeutung dieser Größe liegt im spezifischen Widerstand eines homogenen Leiters mit einer bestimmten Einheitslänge und Querschnittsfläche. Die Maßeinheit ist die Einheit des SI-Systems, Om Om, oder die Nicht-Systemeinheit Om.m2 / m. Die letzte Einheit bedeutet, dass ein Leiter aus einer 1 m langen homogenen Substanz mit einer Querschnittsfläche von 1 mm2 einen Widerstand von 1 Ohm hat. Somit kann der spezifische Widerstand jeder Substanz unter Verwendung des Diagramms berechnet werden elektrische Schaltung, eine Länge von 1 m, deren Querschnitt 1 mm2 sein wird.

Spezifischer Widerstand verschiedener Metalle

Jedes Metall hat seine eigenen individuellen Eigenschaften. Wenn der Widerstand von Aluminium zu vergleichen, beispielsweise Kupfer, kann festgestellt werden, dass der Wert von Kupfer 0,0175 Om.mm2 / m ist, und das Aluminium - 0,0271Om.mm2 / m. Somit ist der spezifische Widerstand von Aluminium viel höher als der von Kupfer. Daraus folgt, dass die elektrische Leitfähigkeit viel höher ist als die von Aluminium.


Der spezifische Widerstand von Metallen wird von bestimmten Faktoren beeinflusst. Zum Beispiel ist unter Deformationen die Struktur des Kristallgitters gestört. Aufgrund der erhaltenen Defekte erhöht sich der Widerstand gegenüber dem Durchgang von Elektronen innerhalb des Leiters. Daher erhöht sich der spezifische Widerstand des Metalls.

Auch die Temperatur hat ihren Einfluss. Wenn sie erhitzt werden, beginnen die Knoten des Kristallgitters stärker zu oszillieren, wodurch der spezifische Widerstand erhöht wird. Gegenwärtig, aufgrund des hohen spezifischen Widerstands, aluminiumdrähte  überall durch Kupfer ersetzt, mit höherer Leitfähigkeit.