Hvordan virker elektriske motstandsarbeidet?

Ledere, som vanligvis er metaller, har evnen til å overføre elektrisk energi fra ett punkt til et annet. Det er det eneste formålet bak utformingen av en elektrisk ledning. Elektrisitet beveger seg over en ledning når en spenningsforskjell tilføres over sine to ender. Mengden av strøm som faktisk vil strømme gjennom en ledning med en bestemt spenningsforskjell påvirkes av motstanden i ledningen. Motstand er karakteristisk for alle ledere som motvirker strømmen av elektrisitet.

Hva er Resistance?

Dirigenter er laget av materialer som atomer har spesielle egenskaper. Elektronene i ledende materialer flyte fritt fra atom til atom, vanligvis i tilfeldig måte. Når en spenningsforskjell tilføres over materialet gir den retningen til de elektroner, og de begynner å flyte på en ordnet måte; Dette er innholdet av elektrisitet. Imidlertid kan strømmen av elektroner bli redusert når de støter på kjerner av metall-atomer eller atomer av andre urenheter i metallet. Således forskjellige ledere har forskjellige motstander mot strøm av elektrisitet, og den grad til hvilken en leder er ren vil også påvirke dens motstand.

Matematisk definisjon av Resistance

Den matematiske definisjonen av resistens er etablert i et uttrykk som kalles Ohms lov. Denne lov angir at spenningsforskjellen (V) over en leder kan beregnes ved å multiplisere motstand (R) av lederen ved den mengde elektrisk strøm (I) som strømmer gjennom den. Dette gir ligningen:

V = IR
Ved hjelp av algebra å omorganisere ligningen viser at du kan beregne motstand ved å dele spenningen differensial av den nåværende driften gjennom en leder:

R = V / I
Dette viser at motstanden er definert som forholdet mellom den spenning som blir påført på et ledende materiale til mengden av strøm som faktisk er generert.

Motstand i serien kretser

I kretser, motstander er komponenter som er noen ganger nødvendig for å redusere mengden av strøm som flyter gjennom ledningene. Motstandene kan kobles i serie med hverandre eller parallelt med hverandre. Når motstandene er koplet i serie, er de plassert i en lineær sekvens langs en enkelt strekning av ledning. I dette tilfelle er den totale motstand lik summen av de enkelte motstandene. For eksempel motstander koplet i serie vil bli vist som: R = R1 + R2 + R3 og kunne fortsette i en inkrementell tilstand.

Motstand i parallell kretser

Motstander kan også kobles parallelt med hverandre. Når to motstander er koplet i parallell, kretsen ledningen faktisk gafler i to retninger, så kommer sammen igjen. Motstandene er plassert side om side, en på hver ledning av gaffelen etter splitt og før konvergens. I motsetning motstander koplet i serie, motstander kablet parallelt legge opp med hverandre i en omvendt måte. For eksempel motstander kablet parallelt vil bli vist som: 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3.

Resistivity

Motstand kan også defineres i forhold til formen av tråden i hvilken det blir målt. Motstanden øker med lengden av tråden, men avtar med dens tverrsnittsareal. Dette er fornuftig fordi mens en lengre ledning har flere kjerner og urenheter for elektroner å kjøre inn, har en tykkere ledning mer plass for dem å strømme gjennom, mye som hvordan mer vann kan strømme gjennom en bredere rør. Den siste del av denne vurderingen av et materiales motstand kalles resistivitet. Dette er en eksperimentelt bestemt konstant som gjenspeiler innholdet av materialet. Metaller som er naturlig bedre ledere vil ha lavere resistivitet konstanter, og metaller som er verre ledere vil ha høyere seg.