Špecifická odolnosť ocele pri 20 stupňoch. Výpočet odporu drôtu

Termín " rezistivita“ označuje parameter, ktorý má meď alebo akýkoľvek iný kov a pomerne často sa nachádza v odbornej literatúre. Stojí za to pochopiť, čo sa tým myslí.

Jeden z typov medených káblov

Všeobecné informácie o elektrickom odpore

Najprv by sme mali zvážiť koncept elektrického odporu. Ako je známe, pod vplyvom elektrického prúdu na vodič (a meď je jedným z najlepších vodivých kovov) niektoré elektróny v ňom opúšťajú svoje miesto v kryštálovej mriežke a ponáhľajú sa ku kladnému pólu vodiča. Nie všetky elektróny však opustia kryštálovú mriežku, časť z nich v nej zostane a naďalej rotuje okolo atómového jadra. Práve tieto elektróny, ako aj atómy nachádzajúce sa v uzloch kryštálovej mriežky vytvárajú elektrický odpor, ktorý bráni pohybu uvoľnených častíc.

Tento proces, ktorý sme stručne načrtli, je typický pre akýkoľvek kov vrátane medi. Prirodzene, rôzne kovy, z ktorých každý špeciálny tvar a rozmery kryštálovej mriežky odolávajú prechodu elektrického prúdu cez ne rôznymi spôsobmi. Sú to presne tieto rozdiely, ktoré charakterizujú merný odpor - indikátor individuálny pre každý kov.

Aplikácie medi v elektrických a elektronických systémoch

Aby sme pochopili dôvod popularity medi ako materiálu na výrobu prvkov elektrických a elektronických systémov, stačí sa pozrieť na hodnotu jej rezistivity v tabuľke. Pre meď je tento parameter 0,0175 Ohm * mm2 / meter. V tomto ohľade je meď na druhom mieste za striebrom.

Práve nízky merný odpor, meraný pri teplote 20 stupňov Celzia, je hlavným dôvodom, prečo sa dnes bez medi nezaobíde takmer žiadne elektronické a elektrické zariadenie. Meď je hlavným materiálom na výrobu vodičov a káblov, dosiek plošných spojov, elektromotorov a častí výkonových transformátorov.

Nízky odpor, ktorým sa meď vyznačuje, umožňuje jej použitie na výrobu elektrických zariadení, ktoré sa vyznačujú vysokou úsporou energie. Okrem toho sa teplota medených vodičov zvyšuje len veľmi málo, keď nimi prechádza elektrický prúd.

Čo ovplyvňuje hodnotu odporu?

Je dôležité vedieť, že existuje závislosť hodnoty odporu od chemickej čistoty kovu. Keď meď obsahuje čo i len malé množstvo hliníka (0,02 %), hodnota tohto parametra sa môže výrazne zvýšiť (až o 10 %).

Tento koeficient je ovplyvnený aj teplotou vodiča. Vysvetľuje to skutočnosť, že so zvyšujúcou sa teplotou sa zintenzívňujú vibrácie atómov kovu v uzloch jeho kryštálovej mriežky, čo vedie k tomu, že koeficient odporu sa zvyšuje.

Preto je vo všetkých referenčných tabuľkách hodnota tohto parametra uvedená s prihliadnutím na teplotu 20 stupňov.

Ako vypočítať celkový odpor vodiča?

Vedieť, aký je odpor, je dôležité na vykonanie predbežných výpočtov parametrov elektrického zariadenia pri jeho navrhovaní. V takýchto prípadoch sa určuje celkový odpor vodičov navrhovaného zariadenia, ktoré majú určitú veľkosť a tvar. Ak sa pozriete na hodnotu odporu vodiča pomocou referenčnej tabuľky, určíte jeho rozmery a plochu prierezu, môžete vypočítať hodnotu jeho celkového odporu pomocou vzorca:

Tento vzorec používa nasledujúci zápis:

R je celkový odpor vodiča, ktorý sa musí určiť;
p je odpor kovu, z ktorého je vyrobený vodič (určený z tabuľky);
l je dĺžka vodiča;
S je jeho prierezová plocha.

Elektrický odpor, vyjadrený v ohmoch, sa líši od konceptu odporu. Aby ste pochopili, čo je odpor, musíte si to dať do súvisu fyzikálne vlastnosti materiál.

O vodivosti a odpore

Tok elektrónov sa materiálom nepohybuje bez prekážok. o konštantná teplota elementárne častice kolísať okolo stavu pokoja. Okrem toho sa elektróny vo vodivom pásme navzájom rušia prostredníctvom vzájomného odpudzovania v dôsledku podobného náboja. Takto vzniká odpor.

Vodivosť je prirodzenou vlastnosťou materiálov a kvantifikuje ľahkosť, s akou sa náboje môžu pohybovať, keď je látka vystavená elektrickému poľu. Odpor je vzájomná hodnota materiálu a popisuje stupeň obtiažnosti, s ktorou sa elektróny stretávajú pri pohybe materiálom, čo naznačuje, aký dobrý alebo zlý vodič je.

Dôležité! Elektrický odpor s vysoká hodnota označuje, že materiál je slabo vodivý a s nízka hodnota– definuje dobrú vodivú látku.

Špecifická vodivosť sa označuje písmenom σ a vypočíta sa podľa vzorca:

Odpor ρ, ako inverzný indikátor, možno nájsť takto:

V tomto vyjadrení je E intenzita generovaného elektrického poľa (V/m) a J je hustota elektrického prúdu (A/m²). Potom bude jednotka merania ρ:

V/m x m²/A = ohm m.

Pre vodivosť σ je jednotka, v ktorej sa meria, S/m alebo Siemens na meter.

Druhy materiálov

Podľa odporu materiálov ich možno rozdeliť do niekoľkých typov:

Dirigenti. Patria sem všetky kovy, zliatiny, roztoky disociované na ióny, ako aj tepelne excitované plyny vrátane plazmy. Z nekovov možno ako príklad uviesť grafit;
Polovodiče, čo sú vlastne nevodivé materiály, ktorých kryštálové mriežky sú cielene dopované inklúziou cudzích atómov s väčším či menším počtom viazaných elektrónov. V dôsledku toho sa v mriežkovej štruktúre vytvárajú kvázi voľné prebytočné elektróny alebo diery, ktoré prispievajú k vodivosti prúdu;
Dielektriká alebo disociované izolátory sú všetky materiály, ktoré za normálnych podmienok nemajú voľné elektróny.

Na prepravu elektrickej energie alebo v elektroinštaláciách pre domáce a priemyselné účely je často používaným materiálom meď vo forme jednožilových alebo viacžilových káblov. Alternatívnym kovom je hliník, hoci merný odpor medi je 60 % merného odporu hliníka. Je ale oveľa ľahší ako meď, čo predurčilo jeho použitie vo vysokonapäťových vedeniach. Zlato sa používa ako vodič v špeciálnych elektrických obvodoch.

zaujímavé. Elektrická vodivosť čistej medi bola prijatá Medzinárodnou elektrotechnickou komisiou v roku 1913 ako štandard pre túto hodnotu. Podľa definície je vodivosť medi meraná pri 20° 0,58108 S/m. Táto hodnota sa nazýva 100% LACS a vodivosť zostávajúcich materiálov je vyjadrená ako určité percento LACS.

Väčšina kovov má hodnotu vodivosti menšiu ako 100 % LACS. Existujú však výnimky, ako je striebro alebo špeciálna meď s veľmi vysokou vodivosťou, označená ako C-103 a C-110.

Dielektriká nevedú elektrický prúd a používajú sa ako izolanty. Príklady izolantov:

sklo,
keramika,
plast,
guma,
sľuda,
vosk,
papier,
suché drevo,
porcelán,
niektoré tuky na priemyselné a elektrické použitie a bakelit.

Medzi týmito tromi skupinami sú prechody plynulé. Je to určite známe: neexistujú žiadne absolútne nevodivé médiá a materiály. Napríklad vzduch je pri izbovej teplote izolant, ale keď je vystavený silnému nízkofrekvenčnému signálu, môže sa stať vodičom.

Stanovenie vodivosti

Ak porovnáme elektrický odpor rôzne látky, vyžadujú sa štandardizované podmienky merania:

V prípade kvapalín, nekvalitných vodičov a izolantov sa používajú kubické vzorky s dĺžkou hrany 10 mm;
Hodnoty odporu pôd a geologických útvarov sa určujú na kockách s dĺžkou každej hrany 1 m;
Vodivosť roztoku závisí od koncentrácie jeho iónov. Koncentrovaný roztok je menej disociovaný a má menej nosičov náboja, čo znižuje vodivosť. So zvyšujúcim sa riedením sa zvyšuje počet iónových párov. Koncentrácia roztokov je nastavená na 10 %;
Na stanovenie rezistivity kovových vodičov sa používajú drôty s dĺžkou metra a prierezom 1 mm².

Ak materiál, ako napríklad kov, môže poskytnúť voľné elektróny, potom, keď sa použije rozdiel potenciálov, bude cez drôt pretekať elektrický prúd. Keď sa napätie zvyšuje, viac elektrónov sa pohybuje cez látku do časovej jednotky. Ak sú všetky ďalšie parametre (teplota, prierez, dĺžka a materiál drôtu) nezmenené, potom je pomer prúdu k aplikovanému napätiu tiež konštantný a nazýva sa vodivosť:

Podľa toho bude elektrický odpor:

Výsledok je v ohmoch.

Na druhej strane môže byť vodič rôzne dĺžky, prierezové rozmery a vyrobené z rôznych materiálov, od ktorých závisí hodnota R. Matematicky tento vzťah vyzerá takto:

Faktor materiálu zohľadňuje koeficient ρ.

Odtiaľ môžeme odvodiť vzorec pre odpor:

Ak hodnoty S a l zodpovedajú daným podmienkam pre porovnávací výpočet merného odporu, t.j. 1 mm² a 1 m, potom ρ = R. Keď sa zmenia rozmery vodiča, zmení sa aj počet ohmov.

Elektrický odpor, alebo jednoducho rezistivita látky - fyzikálne množstvo, charakterizujúce schopnosť látky brániť prechodu elektrického prúdu.

Odpor sa označuje gréckym písmenom ρ. Prevrátená hodnota merného odporu sa nazýva špecifická vodivosť (elektrická vodivosť). Na rozdiel od elektrického odporu, ktorý je vlastnosťou vodič a v závislosti od jeho materiálu, tvaru a veľkosti je elektrický odpor iba vlastnosťou látok.

Elektrický odpor homogénneho vodiča s rezistivitou ρ, dĺžka l a prierezová plocha S možno vypočítať pomocou vzorca R = ρ ⋅ l S (\displaystyle R=(\frac (\rho \cdot l)(S)))(predpokladá sa, že plocha ani tvar prierezu sa pozdĺž vodiča nemení). Podľa toho pre ρ máme ρ = R ⋅ Sl. (\displaystyle \rho =(\frac (R\cdot S)(l)).)

Z posledného vzorca vyplýva: fyzikálny význam merného odporu látky je ten, že predstavuje odpor homogénneho vodiča jednotkovej dĺžky as jednotkovou plochou prierezu vyrobeného z tejto látky.

Encyklopedický YouTube

1 / 5

Jednotkou odporu v medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je Ohm · . Zo vzťahu ρ = R ⋅ S l (\displaystyle \rho =(\frac (R\cdot S)(l))) Z toho vyplýva, že jednotka merania merného odporu v sústave SI sa rovná mernému odporu látky, pri ktorej homogénny vodič s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 m², vyrobený z tejto látky, má odpor rovný na 1 Ohm. V súlade s tým sa odpor ľubovoľnej látky, vyjadrený v jednotkách SI, číselne rovná odporu časti elektrického obvodu vyrobeného z danej látky s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 m².

V technológii sa tiež používa zastaraná nesystémová jednotka Ohm mm²/m, ktorá sa rovná 10 −6 z 1 Ohm m. Táto jednotka sa rovná mernému odporu látky, pri ktorej homogénny vodič dlhý 1 m s plochou prierezu 1 mm², vyrobený z tejto látky, má odpor rovný 1 Ohm. V súlade s tým sa odpor látky, vyjadrený v týchto jednotkách, číselne rovná odporu časti elektrického obvodu vyrobeného z tejto látky s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 mm².

Zovšeobecnenie pojmu rezistivita

Odpor možno určiť aj pre heterogénny materiál, ktorého vlastnosti sa bod od bodu líšia. V tomto prípade nejde o konštantu, ale o skalárnu funkciu súradníc - koeficient týkajúci sa intenzity elektrického poľa E → (r →) (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))) a prúdová hustota J → (r →) (\displaystyle (\vec (J))((\vec (r)))) v tomto bode r → (\displaystyle (\vec (r))). Tento vzťah vyjadruje Ohmov zákon v diferenciálnej forme:

E → (r →) = ρ (r →) J → (r →) . (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))=\rho ((\vec (r)))(\vec (J))((\vec (r))).)

Tento vzorec platí pre heterogénnu, ale izotropnú látku. Látka môže byť aj anizotropná (väčšina kryštálov, magnetizovaná plazma atď.), To znamená, že jej vlastnosti môžu závisieť od smeru. V tomto prípade je merným odporom tenzor druhej úrovne závislý od súradníc, ktorý obsahuje deväť komponentov. V anizotropnej látke nie sú vektory prúdovej hustoty a intenzity elektrického poľa v každom danom bode látky spoluriadené; spojenie medzi nimi je vyjadrené vzťahom

E i (r →) = ∑ j = 1 3 ρ i j (r →) J j (r →) . (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\súčet _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).)

V anizotropnej, ale homogénnej látke, tenzor ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) nezávisí od súradníc.

Tenzor ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) symetrické, teda pre akékoľvek i (\displaystyle i) A j (\displaystyle j) vykonané ρ i j = ρ j i (\displaystyle \rho _(ij)=\rho _(ji)).

Pokiaľ ide o akýkoľvek symetrický tenzor, pre ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) môžete si vybrať ortogonálny systém karteziánskych súradníc, v ktorom je matica ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) sa stáva uhlopriečka, to znamená, že má podobu, v ktorej z deviatich komponentov ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) Iba tri sú nenulové: ρ 11 (\displaystyle \rho _(11)), ρ 22 (\displaystyle \rho _(22)) A ρ 33 (\displaystyle \rho _(33)). V tomto prípade označujúce ρ i i (\displaystyle \rho _(ii)) ako namiesto predchádzajúceho vzorca získame jednoduchší

E i = ρ i J i. (\displaystyle E_(i)=\rho _(i)J_(i).)

množstvá ρ i (\displaystyle \rho _(i)) volal hlavné hodnoty odporový tenzor.

Vzťah k vodivosti

V izotropných materiáloch vzťah medzi rezistivitou ρ (\displaystyle \rho ) a špecifická vodivosť σ (\displaystyle \sigma ) vyjadrené rovnosťou

ρ = 1 σ. (\displaystyle \rho =(\frac (1)(\sigma )).)

V prípade anizotropných materiálov vzťah medzi zložkami tenzora odporu ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) a tenzor vodivosti má viac komplexná povaha. Naozaj, Ohmov zákon rozdielová forma pre anizotropné materiály má tvar:

J i (r →) = ∑ j = 1 3 σ i j (r →) E j (r →) . (\displaystyle J_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\sigma _(ij)((\vec (r)))E_(j)(( \vec (r))).)

Z tejto rovnosti a predtým daného vzťahu pre E i (r →) (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))) z toho vyplýva, že tenzor odporu je inverznou hodnotou k tenzoru vodivosti. Ak to vezmeme do úvahy, pre komponenty tenzora odporu platí nasledovné:

ρ 11 = 1 det (σ) [ σ 22 σ 33 − σ 23 σ 32 ] , (\displaystyle \rho _(11)=(\frac (1)(\det(\sigma)))[\sigma _( 22)\sigma _(33)-\sigma _(23)\sigma _(32)],) ρ 12 = 1 det (σ) [ σ 33 σ 12 − σ 13 σ 32 ] , (\displaystyle \rho _(12)=(\frac (1)(\det(\sigma)))[\sigma _( 33)\sigma _(12)-\sigma _(13)\sigma _(32)],)

Kde det (σ) (\displaystyle \det(\sigma))- determinant matice zloženej z tenzorových zložiek σ i j (\displaystyle \sigma _(ij)). Zostávajúce zložky tenzora odporu sa získajú z vyššie uvedených rovníc ako výsledok cyklického preskupenia indexov 1 , 2 A 3 .

Elektrický odpor niektorých látok

Kovové monokryštály

V tabuľke sú uvedené hlavné hodnoty tenzora odporu monokryštálov pri teplote 20 °C.

Crystal	ρ 1 =ρ 2, 10 −8 Ohm m	ρ 3, 10 −8 Ohm m
Cín	9,9	14,3
bizmut	109	138
kadmium	6,8	8,3
Zinok	5,91	6,13

V praxi je často potrebné vypočítať odpor rôznych drôtov. Dá sa to urobiť pomocou vzorcov alebo pomocou údajov uvedených v tabuľke. 1.

Vplyv materiálu vodiča sa berie do úvahy pomocou odporu, ktorý sa označuje gréckym písmenom? a s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 mm2. Najnižší odpor? = 0,016 Ohm mm2/m má striebro. Uveďme priemernú hodnotu odporu niektorých vodičov:

Striebro - 0,016 , Olovo - 0,21, Meď - 0,017, Nikelín - 0,42, Hliník - 0,026, Manganín - 0,42, Volfrám - 0,055, Konštantan - 0,5, Zinok - 0,06, Ortuť - 0,96, Mosadz - 0,1 chrómu, Oceľ Fe - 0,05 - 1,2, fosforový bronz - 0,11, chróm - 1,45.

Pri rôznych množstvách nečistôt a pri rôznych pomeroch zložiek obsiahnutých v zložení reostatických zliatin sa môže rezistivita mierne meniť.

Odpor sa vypočíta podľa vzorca:

kde R je odpor, Ohm; merný odpor, (Ohm mm2)/m; l - dĺžka drôtu, m; s - plocha prierezu drôtu, mm2.

Ak je známy priemer drôtu d, potom sa jeho prierez rovná:

Najlepšie je zmerať priemer drôtu pomocou mikrometra, ale ak ho nemáte, mali by ste na ceruzku pevne namotať 10 alebo 20 závitov drôtu a zmerať dĺžku vinutia pomocou pravítka. Vydelením dĺžky vinutia počtom závitov nájdeme priemer drôtu.

Na určenie dĺžky drôtu známeho priemeru vyrobeného z daného materiálu potrebného na získanie požadovaného odporu použite vzorec

Stôl 1.

Poznámka. 1. Údaje pre vodiče, ktoré nie sú uvedené v tabuľke, treba brať ako priemerné hodnoty. Napríklad pre niklový drôt s priemerom 0,18 mm môžeme približne predpokladať, že plocha prierezu je 0,025 mm2, odpor jedného metra je 18 ohmov a prípustný prúd je 0,075 A.

2. Pre inú hodnotu prúdovej hustoty je potrebné zodpovedajúcim spôsobom zmeniť údaje v poslednom stĺpci; napríklad pri prúdovej hustote 6 A/mm2 by sa mali zdvojnásobiť.

Príklad 1. Nájdite odpor 30 m medeného drôtu s priemerom 0,1 mm.

Riešenie. Určíme podľa tabuľky. 1 odpor 1 m medeného drôtu sa rovná 2,2 Ohm. Preto bude odpor 30 m drôtu R = 30 2,2 = 66 Ohmov.

Výpočet pomocou vzorcov poskytuje nasledujúce výsledky: plocha prierezu drôtu: s = 0,78 0,12 = 0,0078 mm2. Keďže merný odpor medi je 0,017 (Ohm mm2)/m, dostaneme R = 0,017 30/0,0078 = 65,50 m.

Príklad 2. Koľko niklového drôtu s priemerom 0,5 mm je potrebné na výrobu reostatu s odporom 40 Ohmov?

Riešenie. Podľa tabuľky 1 určíme odpor 1 m tohto drôtu: R = 2,12 Ohm: Preto na výrobu reostatu s odporom 40 Ohmov potrebujete drôt, ktorého dĺžka je l = 40/2,12 = 18,9 m.

Urobme rovnaký výpočet pomocou vzorcov. Zistili sme plochu prierezu drôtu s = 0,78 0,52 = 0,195 mm2. A dĺžka drôtu bude l = 0,195 40/0,42 = 18,6 m.

Elektrický odpor -fyzikálna veličina, ktorá ukazuje, akú prekážku vytvára prúd pri prechode vodičom. Mernými jednotkami sú Ohmy na počesť Georga Ohma. Vo svojom zákone odvodil vzorec na nájdenie odporu, ktorý je uvedený nižšie.

Uvažujme ako príklad odpor vodičov s použitím kovov. Kovy majú vnútorná štruktúra vo forme kryštálovej mriežky. Táto mriežka má prísny poriadok a jej uzly sú kladne nabité ióny. Nosiče náboja v kove sú „voľné“ elektróny, ktoré nepatria konkrétnemu atómu, ale náhodne sa pohybujú medzi miestami mriežky. Z kvantovej fyziky je známe, že pohyb elektrónov v kove je šírenie elektromagnetickej vlny v pevnej látke. To znamená, že elektrón vo vodiči sa pohybuje rýchlosťou svetla (prakticky) a je dokázané, že vykazuje vlastnosti nielen ako častica, ale aj ako vlna. A odpor kovu vzniká v dôsledku rozptylu elektromagnetické vlny(teda elektrónov) o tepelných vibráciách mriežky a jej defektoch. Pri zrážke elektrónov s uzlami kryštálovej mriežky sa časť energie prenáša na uzly, v dôsledku čoho sa energia uvoľňuje. Táto energia môže byť vypočítaná pri konštantnom prúde, vďaka Joule-Lenzovmu zákonu - Q=I 2 Rt. Ako vidíte, čím väčší odpor, tým viac energie sa uvoľní.

Odpor

Existuje taký dôležitý koncept ako odpor, je to rovnaký odpor, len v jednotke dĺžky. Každý kov má svoje, napríklad pre meď je to 0,0175 Ohm*mm2/m, pre hliník je to 0,0271 Ohm*mm2/m. To znamená, že medená tyč s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 mm2 bude mať odpor 0,0175 Ohm a tá istá tyč, ale vyrobená z hliníka, bude mať odpor 0,0271 Ohm. Ukazuje sa, že elektrická vodivosť medi je vyššia ako elektrická vodivosť hliníka. Každý kov má svoj špecifický odpor a odpor celého vodiča možno vypočítať pomocou vzorca

Kde p– rezistivita kovu, l – dĺžka vodiča, s – plocha prierezu.

Hodnoty odporu sú uvedené v kovová tabuľka odporu(20°C)

Látka	p, Ohm*mm2/2	a,10-3 1/K
hliník	0.0271
Volfrám	0.055
Železo	0.098
Zlato	0.023
Mosadz	0.025-0.06
manganín	0.42-0.48	0,002-0,05
Meď	0.0175
Nikel
Constantan	0.44-0.52	0.02
nichrom		0.15
Strieborná	0.016
Zinok	0.059

Okrem merného odporu obsahuje tabuľka hodnoty TCR viac o tomto koeficiente o niečo neskôr.

Závislosť odporu od deformácie

Pri tvárnení kovov za studena dochádza k plastickej deformácii kovu. Počas plastickej deformácie sa kryštálová mriežka deformuje a počet defektov sa zvyšuje. S nárastom defektov kryštálovej mriežky sa zvyšuje odpor voči toku elektrónov cez vodič, preto sa zvyšuje odpor kovu. Napríklad drôt je vyrobený ťahaním, čo znamená, že kov podlieha plastickej deformácii, v dôsledku čoho sa zvyšuje odpor. V praxi sa na zníženie odporu používa rekryštalizačné žíhanie; technologický postup, po ktorom sa kryštálová mriežka akoby „narovnáva“ a počet defektov klesá, teda aj odolnosť kovu.

Pri naťahovaní alebo stláčaní dochádza k elastickej deformácii kovu. Počas elastickej deformácie spôsobenej napínaním sa amplitúdy tepelných vibrácií uzlov kryštálovej mriežky zvyšujú, preto elektróny zažívajú veľké ťažkosti a v súvislosti s tým sa zvyšuje odpor. Počas elastickej deformácie spôsobenej kompresiou sa amplitúdy tepelných vibrácií uzlov znižujú, preto sa elektróny ľahšie pohybujú a merný odpor klesá.

Vplyv teploty na merný odpor

Ako sme už zistili vyššie, príčinou odporu v kove sú uzly kryštálovej mriežky a ich vibrácie. Takže so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšujú tepelné vibrácie uzlov, čo znamená, že sa zvyšuje aj odpor. Existuje také množstvo ako teplotný koeficient odpor(TKS), ktorý ukazuje, o koľko sa odpor kovu zvyšuje alebo znižuje pri zahrievaní alebo ochladzovaní. Napríklad teplotný koeficient medi pri 20 stupňoch Celzia je 4.1 · 10 − 3 1/stupeň. To znamená, že keď sa napríklad medený drôt zahreje o 1 stupeň Celzia, jeho odpor sa zvýši o 4.1 · 10 − 3 Ohm. Odpor so zmenami teploty možno vypočítať pomocou vzorca

kde r je rezistivita po zahriatí, r 0 je rezistivita pred zahriatím, a je teplotný koeficient odporu, t 2 je teplota pred zahriatím, t 1 je teplota po zahriatí.

Nahradením našich hodnôt dostaneme: r=0,0175*(1+0,0041*(154-20))=0,0271 Ohm*mm 2 /m. Ako vidíte, naša medená tyč s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 mm 2 by po zahriatí na 154 stupňov mala rovnaký odpor ako tá istá tyč, len vyrobená z hliníka a pri teplota 20 stupňov Celzia.

Vlastnosť zmeny odporu so zmenami teploty sa využíva v odporových teplomeroch. Tieto zariadenia dokážu merať teplotu na základe hodnôt odporu. Pre odporové teplomery vysoká presnosť merania, ale malé teplotné rozsahy.

V praxi vlastnosti vodičov zabraňujú priechodu prúd sa používajú veľmi široko. Príkladom je žiarovka, kde sa vďaka vysokej odolnosti kovu, jeho veľkej dĺžke a úzkemu prierezu zahrieva volfrámové vlákno. Alebo akékoľvek vykurovacie zariadenie, kde sa špirála zahrieva kvôli vysokému odporu. V elektrotechnike sa prvok, ktorého hlavnou vlastnosťou je odpor, nazýva rezistor. Rezistor sa používa takmer v každom elektrickom obvode.