Μάθημα : Ηλεκτρική αντίσταση ( επιμόρφωση Β1 ΤΠΕ )

Ηλεκτρική αντίσταση ( επιμόρφωση Β1 ΤΠΕ )

0901038280 - ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΚΑΡΠΕΤΗΣ

Ενότητες μαθήματος

1. Ηλεκτρική αντίσταση και αγωγοί. Ας ενισχύσουμε τα θεμέλια.

2.Στο εργαστήριο...

Στην 1η ενότητα θα εστιάσουμε στο θεωρητικό υπόβαθρο με μια επανάληψη στους ορισμούς και στους κανόνες που διέπουν τη σχέση της ηλεκτρικής αντίστασης με το μήκος, τη διατομή,το υλικό και τη θερμοκρασία του αγωγού του ηλεκτρικού ρεύματος.

 

Τι είναι η ηλεκτρική αντίσταση

 

  • Τι εννοούμε οταν λέμε ηλεκτρική αντίσταση: Κάθε υλικό προβάλλει μια δυσκολία (αντίσταση) στη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος (ροή ελεύθερων ηλεκτρονίων) μέσα από αυτό. Αυτό οφείλεται στις συγκρούσεις των ηλεκτρονίων με τα ιόντα του πλέγματος του υλικού.

  • Σύμβολο και Μονάδα Μέτρησης ηλεκτρικής αντίστασης: Η ηλεκτρική αντίσταση συμβολίζεται με το γράμμα R και μονάδα μέτρησης στο Διεθνές Σύστημα (S.I.) είναι το Ωμ (Ohm).

Παράγοντες που επηρεάζουν την ηλεκτρική αντίσταση

(κλικ εδω για να δείτε το VIDEO)

 

  • α) Το Μήκος του αγωγού (l):  Όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος του καλωδίου, τόσο περισσότερες συγκρούσεις θα κάνουν τα ηλεκτρόνια στη διαδρομή τους.

    • Συμπέρασμα: Η αντίσταση R είναι ανάλογη του μήκους l

  • β) Η Διατομή (πάχος) του αγωγού (S ή Α):  Ένα χοντρό καλώδιο προσφέρει περισσότερο «χώρο» για να περάσουν τα ηλεκτρόνια, μειώνοντας τις πιθανότητες σύγκρουσης (σκεφτείτε έναν φαρδύ δρόμο σε σχέση με ένα στενό σοκάκι).

    • Συμπέρασμα: Η αντίσταση R είναι αντιστρόφως ανάλογη της διατομής S. (Διπλάσια διατομή - Μισή αντίσταση).

  • γ) Το Υλικό του αγωγού - Ειδική Αντίσταση (ρ): Κάθε υλικό έχει διαφορετική δομή πλέγματος. Ο χαλκός και το αλουμίνιο επιτρέπουν την εύκολη κίνηση (μικρή ειδική αντίσταση), ενώ ο χάλυβας δυσκολεύει τα ηλεκτρόνια.

    • Συμπέρασμα: Η αντίσταση εξαρτάται άμεσα από την ειδική αντίσταση (ρ) του υλικού, η οποία μετράται σε Ω*m).

  • δ) Η θερμοκρασία του αγωγού (θ): (κλικ εδω για να δείτε το VIDEO). Τα μέταλλα αποτελούνται από ένα πλέγμα ατόμων όπου αυτά πάλλονται γύρω από τις θέσεις ισορροπίας τους και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια ρέουν ανάμεσά τους μεταφέροντας την ηλεκτρική ενεργεια. Όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει, τα άτομα του μετάλλου δονούνται εντονότερα  με αποτέλεσμα τα κινούμενα ηλεκτρόνια να συγκρούονται συχνότερα με τα ταλαντούμενα άτομα εμποδίζοντας τη ροή τους και έτσι αυξάνεται η αντίσταση του αγωγού.

Όλα τα παραπάνω συμπεράσματα συγκεντρώνονται στον βασικό νόμο που υπολογίζει την αντίσταση ενός κυλινδρικού αγωγού:

 

 

 

Ετικέτες: ηλεκτρική αντίσταση, Μηκος αγωγού, Διατομή αγωγού, Υλικό αγωγού, θερμοκρασία αγωγού, Θεωρία ηλεκτρικής αντίστασης