Сопротивление провода.
Данная статья поможет вам рассчитать сопротивление провода. Расчет можно выполнить по формулам, либо по данным таблицы «сопротивление проводов», которая приведена ниже.
То как влияет материал проводника учитывается при помощи удельного сопротивления, которое принято обозначать буквой греческого алфавита ρ и являет собой сопротивление проводника сечением 1 мм 2 и длинной 1 м. У серебра наименьшее удельное сопротивление ρ = 0,016 Ом•мм 2 /м. Ниже приводятся значения удельного сопротивления для нескольких проводников:
- Сопротивление провода для серебра — 0,016,
- Сопротивление провода для свинеца — 0,21,
- Сопротивление провода для меди — 0,017,
- Сопротивление провода для никелина — 0,42,
- Сопротивление провода для люминия — 0,026,
- Сопротивление провода для манганина — 0,42,
- Сопротивление провода для вольфрама — 0,055,
- Сопротивление провода для константана — 0,5,
- Сопротивление провода для цинка — 0,06,
- Сопротивление провода для ртути — 0,96,
- Сопротивление провода для латуни — 0,07,
- Сопротивление провода для нихрома — 1,05,
- Сопротивление провода для стали — 0,1,
- Сопротивление провода для фехрали -1,2,
- Сопротивление провода для бронзы фосфористой — 0,11,
- Сопротивление провода для хромаля — 1,45
Так как в состав сплавов входят разные количества примесей, то удельное сопротивление может изменятся.
Сопротивление провода рассчитывается по формуле,которая приведена ниже:
При последовательном соединении двух конденсаторов эквивалентная емкость равна 0,8 мкФ, а при параллельном — 5 мкФ. Определите емкость каждого конденсатора.
S=(π?d^2)/4=0.78?d^2≈0.8?d^2
Измерить диаметр провода можно микрометром либо штангенциркулем,но если их нету под рукой,то можно плотно намотать на ручку (карандаш) около 20 витков провода, затем измерить длину намотанного провода и разделить на количество витков.
Для определения длинны провода,которая нужна для достижения необходимого сопротивления,можно использовать формулу:
1.Если данные для провода отсутствуют в таблице,то берется некоторое среднее значение.Как пример ,провод из никелина который имеет диаметр 0,18 мм площадь сечения равна приблизительно 0,025 мм2, сопротивление одного метра 18 Ом, а допустимый ток 0,075 А.
2.Данные последнего столбца,для другой плотности тока, необходимо изменить. Например при плотности тока 6 А/мм2, значение необходимо увеличить вдвое.
Пример 1. Давайте найдем сопротивление 30 м медного провода диаметром 0,1 мм.
Решение. С помощью таблицы берем сопротивление 1 м медного провода, которое равно 2,2 Ом. Значит, сопротивление 30 м провода будет R = 30•2,2 = 66 Ом.
Расчет по формулам будет выглядеть так: площадь сечения : s= 0,78•0,12 = 0,0078 мм2. Поскольку удельное сопротивление меди ρ = 0,017 (Ом•мм2)/м, то получим R = 0,017•30/0,0078 = 65,50м.
Пример 2. Сколько провода из манганина у которого диаметр 0,5 мм нужно чтобы изготовить реостат, сопротивлением 40 Ом?
Решение. По таблице выбираем сопротивление 1 м этого провода: R= 2,12 Ом: Чтобы изготовить реостат сопротивлением 40 Ом, нужен провод, длина которого l= 40/2,12=18,9 м.
Расчет по формулам будет выглядеть так. Площадь сечения провода s= 0,78•0,52 = 0,195 мм 2 . Длина провода l = 0,195•40/0,42 = 18,6 м.
Физические свойства и применение
Как ясно из названия, основным химическим веществом, из которого изготовлен пруток, является медь. В естественном виде и во время выплавки в состав включаются некоторые другие элементы (железо, углерод, вольфрам и некоторые другие), однако содержание этих веществ в большинстве случаев очень мало (обычно менее 0,1%).
Медь обладает низкой химической активностью и устойчива к коррозии, поэтому прутки обычно используют в быту и в промышленности в качестве материала-полуфабриката, из которого изготавливают разные детали.
Одной из основных сфер применения медных прутков является изготовление запорной арматуры для систем водяного и газового снабжения — ведь медь при непродолжительном контакте с водой не ржавеет, что позволяет использовать такие арматуры в течение большого срока.
Медь легко поддается сверлению, гибке, штамповке и сварке, поэтому из прутков очень часто делают различные детали для нужд машиностроения и судостроения — клапаны, шайбы, болты, валы, шестигранники и так далее.
Также из них часто делают различные установки пищевого назначения, поскольку при правильном использовании медные прутки являются экологически безопасным материалом.
| Диаметр, мм | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 12 | 16 |
| Вес одного погонного метра, кг | 0,006 | 0,027 | 0,062 | 0,111 | 0,251 | 0,447 | 1,006 | 1,789 |
ГОСТ 1535-91 Прутки медные. Технические условия
- по материалу изготовления: из сплавов, не содержащих олово (ГOCT 1628-78), из оловянно-цинковых сплавов (ГOCT 6511-60), из оловянно-фосфористых сплавов (ГOCT 10025-78).
- по способу производства: катаные (Г), холоднодеформированные (Д), прессованные (П).
- по форме: круглые, шестигранные, квадратные.
Нормы ГОСТ
В самом общем случае масса любого предмета, обладающего однородной структурой, вычисляется по следующей формуле: M = P x S x A, где каждая буква расшифровывается следующим образом:
- A — это длина (обычно измеряется в погонных метрах).
- S — площадь сечения (зависит от формы изделия, меряется в квадратных метрах).
- P — физическая плотность (является постоянно величиной и зависит от каждого конкретного вещества).
Обратите внимание на переменную P — для меди физическая плотность будет составлять 8890 килограмм разделить на кубический метр. Также обратите внимание на переменную S — площадь сечения какого-либо объекта зависит от его формы, а для округлых и квадратных прутков площадь сечения будет меряться с помощью таких формул:
- Площадь сечения квадратного прутка будет меряться по формуле: S = d x d. В данном случае переменная d — это диаметр сечения его сечения (то есть расстояние между двумя смежными угловыми точками квадрата).
- Площадь сечения круглого прутка будет измеряться по несколько более сложной формуле: S = (Pi x d x d)/4. В данном случае d — это диаметр сечения, а Pi — это константа, которая приблизительно равна 3,14.
С помощью этих знаний составим конечное уравнение зависимости массы прутка от его длины:
Таблица массы
Таблица массы медного прутка длиной 1 погонный метр будет выглядеть так:
удельное сопротивление меди Þ= 0,0175 Ом·мм²/м.=0,0175*10^-6 Ом*м
S=Þl/R =0.0175*10^-6*331.347/57 =10.17*10^-6 м2 = 10 мм2 — -площадь п.сеч.
