Monday, August 15, 2011

Elektritakistus


Elektrilise takistuse R (resistance) ühikuks on oom, mis tähendab 1 amprise voolu teket kui 1 voldine pinge läbib 1 oomise (Ω) takistusega piirkonda.
R püsib paljudel materjalidel ühtlasena sama materjali ja temperatuuri korral sõltumata pingest või läbivast voolu hulgast.
Metallides on suureks takistuse põhjuseks aatomite soojusliikumine, mis segab vabade elektronide liikumist. Takistus on suurem juhtme väiksema ristlõike pindala korral ja ka pikema juhtme korral. Metallide takistus tõuseb soojenedes seosega temperatuur astmes 5 elektrone hajutavate soojuse tõttu vibreerivate molekulosade tõttu. Madalamal temperatuuril on see seos rohkem temperatuur ruudus ja siis paistavad takistajana teised elektronid. Ka kõrgemate temperatuuride puhul liidetakse mõlemate temperatuurist sõltuvate seoste mõjud omavahel kokku. Metallide takistused on tavaliselt mõnikümmend mikrooomi.
Pooljuhtides läheneb takistus absoluutse nulli lähedase temperatuuri puhul lõputult suurele. Soojenedes langeb pooljuhtide takistus eksponentsiaalselt ning vabu elektrone andvate lisanditega võib takistuse saada metallidele omaseks. Soojusliikumine on pooljuhtidel vabade elektronide allikaks, mis oleksid muidu liiga tugevalt aatomitega seotud, et elektrivoolu vahendada.
Elektrolüütide puhul sõltub takistus ioonide kontsentratsioonist. Destilleeritud vees võib elektrijuhtivus olla nullilähedane, kuid soolvesi juhib elektrit. Ioonide vesilahuse puhul takistavad voolu sellised takistused nagu rakumembraanid ja teised lahustunud aineid mitteläbilaskvad materjalid.

I = \frac{V}{R} \quad \text{or}\quad V = IR  \quad \text{or} \quad R = \frac{V}{I}.
Oomi seaduse esitlusviisid. Kõik 3 väärtust on peavad käima sama suure juhtmelõigu kohta. Kui juhet võrrelda veetoruga, siis pinge oleks surve erinevus kahes toru osa vahel, vool läbiva vee hulk ja takistuseks kitsas koht torus. Näiteks keskmise valemi järgi oleks surve erinevus toru otste vahel suurem suurema torusisese takistuse korral.
P=V\cdot I =\frac{V^2}{R} = I^2\cdot R
Takisti poolse energia hajutamise valem. P on hajutatud võimsus vattides. V on pinge, I vool ja R takistus.

Vaakumi takistus on 376 oomi.

Eritakistuse (resistivity) puhul on ühikuks oomi meetri kohta, mis näitab materjalidele omast võimet elektrit läbi lasta.
\rho = R \frac{A}{\ell}, \,\!
p on eritakistus, R takistus, A elektrijuhi läbilõike pindala ruutmeetrites ja l elektrijuhi pikkus meetrites.

Takistite ühendamisviiside mõju kogutakistusele.
Seerias ühendades liituvad nende takistused oomides ning paralleelselt ühendades langevad nende takistused.

Näited takistite mõjust voltidele ja ampritele. Suletud vooluringes peab pärast viimast takistit olema voltide hulk nullis. Kui on paralleelsed takistid, siis voolab kõige rohkem voolu läbi väikseima takistusega takisti kuid kokkuvõttes peab sama palju voolu ringluse lõppu jõudma, kui seda oli alguses. Pinge langus voltides on võrdne takistuse ja voolu korrutisega.


No comments:

Post a Comment