Puesta a tierra

Lo que determina la resistencia del circuito. Resistencia del conductor

La resistencia del conductor depende de su tamaño y forma, así como del material del cual está hecho el conductor.

Para un conductor lineal uniforme, la resistencia R es directamente proporcional a su longitud ℓ e inversamente proporcional al área de su sección transversal S:

donde ρ es la resistividad eléctrica que caracteriza al material conductor.

§ 13.4 Conexión en paralelo y en serie de conductores.

Con conexión de conductor en serie

un a) la intensidad de corriente en todas las partes del circuito es la misma, es decir,

b) el voltaje total en el circuito es igual a la suma de los voltajes en sus secciones individuales:


c) la resistencia total del circuito es igual a la suma de las resistencias de los conductores individuales:


o

(13.23)

Con conexión de conductor paralelo  Se aplican las siguientes tres leyes:

a) la corriente total en el circuito es igual a la suma de las fuerzas de las corrientes en los conductores individuales:


b) la tensión en todas las partes del circuito conectadas en paralelo es la misma:


c) el recíproco de la resistencia total del circuito es igual a la suma de las cantidades inversas a la resistencia de cada uno de los conductores por separado:


o

(13.24)

§ 13.5 Circuitos eléctricos ramificados. Kirchhoff gobierna

Al resolver problemas, junto con la ley de Ohm, es conveniente utilizar las dos reglas de Kirchhoff. Cuando se ensamblan circuitos eléctricos complejos en varios puntos, varios conductores convergen. Tales puntos se llaman nodos.

La primera regla de Kirchhoff se basa en las siguientes consideraciones. Las corrientes que fluyen en este nodo le hacen cargo. Las corrientes que fluyen desde el nodo llevan la carga. Una carga en un nodo no puede acumularse, por lo tanto, la cantidad de carga que ingresa a un nodo dado a lo largo del tiempo es exactamente igual a la cantidad de carga llevada desde un nodo durante el mismo tiempo. Las corrientes que fluyen a este nodo se consideran positivas, las corrientes que fluyen desde el nodo se consideran negativas.

De acuerdo a primera regla de Kirchhoff , la suma algebraica de las fuerzas de las corrientes en los conductores conectados en el nodo es cero.


(13.25)

I 1 + I 2 + I 3 + .... + I n = 0

I 1 + I 2 = I 3 + I 4

I 1 + I 2 - I 3 - I 4 = 0

La segunda regla de Kirchhoff: la suma algebraica de los productos de la resistencia de cada una de las secciones de cualquier circuito cerrado de un circuito de CC extenso a la intensidad de la corriente en esta sección es igual a la suma algebraica de la fem a lo largo de este circuito .


(13.26)

Uh esta regla es especialmente conveniente de aplicar en el caso de que el circuito conductor no contenga una, sino varias fuentes de corriente (Fig. 13.8).

Cuando se usa esta regla, la dirección de las corrientes y la derivación se eligen arbitrariamente. Las corrientes que fluyen a lo largo de la dirección elegida del circuito se consideran positivas, y las que se ejecutan en contra de la dirección del circuito son negativas. En consecuencia, la FEM de aquellas fuentes que causan corriente que coincida en la dirección con el bypass del circuito se considera positiva.

ε 2 –ε 1 = Ir 1 + Ir 2 + IR (13.27)

Página 2


La dependencia de la temperatura de la resistencia de los conductores metálicos se usa ampliamente en ingeniería para crear termómetros de resistencia. Colocando una espiral de resistencia conocida 7.0 en el horno y midiendo su resistencia Rt, es posible según (15.10) determinar la temperatura i del horno. Por otro lado, esta dependencia de la temperatura tiene un efecto perjudicial en el funcionamiento de instrumentos de medición eléctricos precisos, cambiando la resistencia de estos últimos cuando cambian las condiciones externas.

Según la teoría electrónica, la resistencia de los conductores metálicos a la corriente eléctrica se debe al hecho de que los portadores de corriente (electrones de conducción) experimentan colisiones con los iones de la red cristalina a medida que se mueven. En este caso, los electrones en movimiento transfieren a los iones una parte de su energía, adquirida por ellos durante la carrera libre. campo electrico. La diferencia en la resistencia de diferentes metales se explica por la diferencia en la trayectoria libre media de los electrones y el número de electrones libres por unidad de volumen del metal.

A medida que aumenta la temperatura, aumenta la resistencia de los conductores metálicos y, al disminuir, disminuye.

Con un cambio de temperatura, la resistencia de los conductores metálicos cambia (a temperaturas normales) de acuerdo con la ley R Ro (1 - f - 0 004 &), donde / 4 es resistencia a 0 C y & es temperatura Celsius. Esta ley es válida para la mayoría de los metales puros. Un conductor, cuya resistencia a 0 C es de 10 ohmios, se calienta uniformemente de 8j 20 a 02 200 durante 10 minutos. En este momento, es corriente bajo un voltaje de 120 V.

Según la teoría electrónica, la resistencia de los conductores metálicos a la corriente eléctrica se debe al hecho de que los portadores de corriente, los electrones de conducción, en sus movimientos experimentan colisiones con los iones de la red cristalina. En este caso, los electrones en movimiento transfieren a los iones una parte de su energía adquirida durante la carrera libre en el campo eléctrico. La diferencia en la resistencia de diferentes metales se explica por la diferencia en la trayectoria libre media de los electrones y el número de electrones libres por unidad de volumen del metal.

Lo que determina la resistencia del conductor metálico.

Con un cambio en la temperatura, la resistencia de los conductores metálicos cambia (a temperaturas normales) de acuerdo con la ley R RQ (l 0 0040), donde D0 es la resistencia a 0 C y 9 es la temperatura en grados Celsius. Esta ley es válida para la mayoría de los metales puros. Un conductor, cuya resistencia a 100 ° C es igual a 100 m, se calienta uniformemente de 0 g 20 a 02 200 en 10 minutos.

Con el aumento de la temperatura, la resistencia de los conductores metálicos aumenta y disminuye al disminuir.

Con un cambio en la temperatura, la resistencia de los conductores metálicos cambia (a temperaturas normales) de acuerdo con la ley R - R0 (l - f 0 0046), donde Ro es la resistencia en О GC y 6 es la temperatura de Celsius. Esta ley es válida para la mayoría de los metales puros. Un conductor, cuya resistencia a 0 C es de 10 Ohm, calienta uniformemente de 8i 20 a 62 200E durante 10 minutos. En este momento, es corriente bajo un voltaje de 120 V.

Los experimentos muestran que la resistencia de los conductores metálicos depende del tamaño del conductor y del material del cual está hecho el conductor.

Qué fenómeno lleva a un aumento en la resistencia de este conductor metálico.

AR y CR, se determina por la relación de la resistencia de los conductores metálicos entre el marco y el cátodo, por un lado, y entre el marco y el ánodo, por otro lado. Si elige la resistencia del conductor que conecta el marco con el ánodo, de modo que cada uno de los valores de AR y CR esté dentro de 0 8 - 1 5 V (a un voltaje de celda de 2 3 V), entonces el marco no podrá participar en el proceso electroquímico y en su superficie No se liberará hidrógeno u oxígeno gaseoso. Si el marco se conecta al ánodo mediante un conductor de baja resistencia, el potencial del marco puede moverse tanto hacia el lado del ánodo que la superficie del marco se incluirá en el trabajo electroquímico como el ánodo con liberación de oxígeno en el espacio del cátodo y la contaminación del hidrógeno por oxígeno.

El método de resistencia se basa en tener en cuenta el cambio en la resistencia del conductor metálico a su temperatura.

La resistencia total del dispositivo de puesta a tierra consiste en las resistencias de los conductores metálicos, los descensos en tierra y la resistencia que la tierra ejerce para dispersarse. corriente electrica. La resistencia de los conductores metálicos y las pendientes de conexión a tierra es tan pequeña en comparación con la resistencia a la propagación que generalmente se descuidan. Por lo tanto, el término resistencia del dispositivo de conexión a tierra significa nada más que la resistencia que la tierra que rodea a los conductores metálicos pasa al paso de la corriente eléctrica. En el proceso de la corriente que fluye hacia la Tierra, el terremoto adquiere un potencial igual a los puntos remotos de la Tierra, que es igual en magnitud a la caída de voltaje, que es causada por la corriente que fluye en la Tierra.

Página 1


La resistividad del conductor depende de la temperatura, presión, material, etc., como resultado de lo cual la resistencia del conductor depende de los mismos factores. La mayor importancia práctica es la dependencia. resistividad, y en consecuencia, la resistencia del conductor, la temperatura. En general, esta relación es bastante compleja.

La resistividad de los conductores no es constante, pero depende de la temperatura. Para todos los metales, la resistencia aumenta al aumentar la temperatura. Con pequeñas fluctuaciones en la temperatura, la dependencia de la resistividad en la temperatura sigue una ley lineal. Para cada metal hay un cierto coeficiente de temperatura de resistencia a, que determina el cambio en la resistividad del conductor, referido a un ohm con el aumento de la temperatura en el HS.

La resistividad de los conductores está en el rango de 10 - 6 a 10 - 2 ohm-cm, y dieléctricos técnicos de 109 a 1020 ohm-cm. Estos límites son hasta cierto punto arbitrarios, pero reflejan aproximadamente los conceptos establecidos en la técnica.

La resistividad del conductor es la resistencia de un cable con una longitud de 1 m y un área de sección transversal de 1 mm2 a una temperatura de 20 ° C.

La resistividad de conductores y no conductores depende de la temperatura.

La resistividad de los conductores del primer tipo depende de la temperatura. Como regla general, con el aumento de la temperatura se eleva. Las excepciones son el grafito y el carbón.

Cuanto menor es la resistividad del conductor, menor es la cantidad de calor (a la misma corriente) que se destaca. Bajo el estado de superconductividad, cuando la resistividad se vuelve inconmensurable y pequeña, en el conductor con el paso de la corriente no se produce una cantidad apreciable de calor. Dado que la energía actual no se desperdicia en ninguna parte, una vez que se excita en un superconductor cerrado, entonces; Mantenido en él indefinidamente sin el costo de la energía del exterior.

El cambio en la resistividad del conductor bajo la acción de fuerzas de tracción o compresión se denomina efecto tensor-resistivo. Se caracteriza por la sensibilidad a la tensión, que establece una relación entre el cambio relativo en la resistencia y la deformación relativa.

Aquí p es la resistividad del conductor, los símbolos restantes se decodifican en el problema anterior.

Lo que determina la resistividad del conductor.

Si el valor de la resistividad del conductor p no depende de su temperatura, la relación entre la densidad de corriente permisible / 1 Ä y el exceso de temperatura permisible del conductor en cortocircuito  Sería relativamente simple. De hecho, la resistividad p varía con el calentamiento del conductor, y la relación entre la densidad de corriente y el aumento de temperatura es más compleja.

Para aumentar la resistividad de los conductores, se utilizan varias aleaciones metálicas. Se estableció que solo las aleaciones con una estructura desordenada poseen valores elevados de resistencia específica y valores pequeños del coeficiente de temperatura de resistencia. Las aleaciones con una estructura desordenada se llaman tales, en la red cristalina de la cual no hay una alternancia regular de átomos metálicos que forman la aleación. Estas aleaciones forman un grupo. materiales conductores  Con gran resistividad y pequeños valores de temperatura coeficiente de resistividad. Todos los grupos de conductores listados tienen una alta plasticidad, lo que permite obtener cables con un diámetro de hasta 0 01 mm y cintas con un grosor de 0 05 - 0 1 mm