Специфична отпорност проводника

3000+ Portuguese Words with Pronunciation (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Специфична отпорност проводника

Основна електрична енергија


Питање 1

Узимајући у обзир двије дужине металне жице, која ће имати најмање електричну отпорност: кратку или дугу "# 1"> Открити одговор Сакри одговор

Кратка жица ће имати мање електричне отпорности од дугачке жице.

Напомене:

Постоје многе аналогије како би се изразио овај концепт: вода кроз цев, компримовани ваздух кроз црево итд. Која цев или црево је мање рестриктивна: кратка или дуга?

Питање 2

Узимајући у обзир две дужине чврсте металне жице са округлим пресечцима, која ће имати најмање електричну отпорност: онај који је мали пречник, или онај који је велики пречник? Претпоставимо да су сви остали фактори једнаки (исти метални тип, исте дужине жице итд.).

Открити одговор Сакриј одговор

Жица великог пречника има мање електричног отпора него жица мале струје.

Напомене:

Постоје многе аналогије како би се изразио овај концепт: вода кроз цев, компримовани ваздух кроз цријево итд. Која цијев или црево је мање рестриктивна: мршав или дебели?

Питање 3

Шта је специфичан отпор, симболизиран грчким словом "рхо" (ρ)?

Открити одговор Сакриј одговор

Специфични отпор је мера како је отпорна било која од одређених супстанци, у односу на њену дужину и попречни пресек.

Напомене:

Питајте своје ученике: "Зашто је важно имати количину названу специфичан отпор? Зашто не упоређујемо "отпорност" различитих супстанци у редовним јединицама ома?

Питање 4

Напишите јединствену једначину која повезује отпор, специфичан отпор, дужину и површину пресека електричног проводника заједно.

Открити одговор Сакриј одговор

Р = ρ л


А

Где,

Р = Отпорност, мерена дуж дужине проводника

ρ = Специфичан отпор супстанце

л = Дужина проводника

А = Пресек проводника

Следеће питање: алгебраички манипулише овом једначином да реши дужину (л) умјесто да реши за отпорност (Р) као што је приказано.

Напомене:

Важна вежба са ученицима јесте да анализирамо ову једначину (и заправо, било коју једначину) квалитативно, уместо само квантитативно . Питајте ученике шта ће се десити са Р ако се ρ повећава, или ако се смањи или ако се А смањи. Многи ученици то сматрају изазовнијим проблемом него рад са стварним бројевима, јер не могу користити своје калкулаторе да им дају квалитетне одговоре (осим ако унесу случајне бројеве у једначину, онда промени један од тих бројева и поново израчунате - али то је двапут рад решавања једначине са једним скупом бројева, једном!).

Питање 5

Испитајте следећу специфичну таблицу отпора за различите метале:


Метални типρ у Ω · цмил / фт @ 32 о Фρ у Ω · цмил / фт @ 75 о Ф


Цинк (врло чист)34.59537.957


Тин (чиста)78.48986.748


Бакар (чист аннеалед)9.39010.351


Бакар (тврди нацрт)9.81010.745


Бакар (жарен)9.59010.505


Платинум (чиста)65.67071.418


Сребрна (чиста аннеалед)8.8319.674


Ницкел74.12885.138


Челичне жице)81.17990.150


Гвожђе (приближно чисто)54.52962.643


Злато (99, 9% чисто)13.21614.404


Алуминијум (99, 5% чист)15.21916.758


Од приказаних метала, који је најбољи проводник електричне енергије? Који је најгори? Шта приметите о отпорности ових метала када се температура повећава са 32 ° Ф до 75 ° Ф?

Открити одговор Сакриј одговор

Ево исте табеле, редослед је реорганизован да покаже отпорност од најмање до највеће:


Метални типρ у Ω · цмил / фт @ 32 о Фρ у Ω · цмил / фт @ 75 о Ф


Сребрна (чиста аннеалед)8.8319.674


Бакар (чист аннеалед)9.39010.351


Бакар (жарен)9.59010.505


Бакар (тврди нацрт)9.81010.745


Злато (99, 9% чисто)13.21614.404


Алуминијум (99, 5% чист)15.21916.758


Цинк (врло чист)34.59537.957


Гвожђе (приближно чисто)54.52962.643


Платинум (чиста)65.67071.418


Ницкел74.12885.138


Тин (чиста)78.48986.748


Челичне жице)81.17990.150


Напомене:

Подаци за ову таблицу су узети из табеле 1-97 Приручника Америчког електроенергетика (једанаесто издање) Террелл Црофта и Вилфорда Суммерса.

Можда би било изненађење за неке ученике да пронађу да је злато заправо лошији диригент електричне енергије од бакра, али подаци не лажу! Сребрна је заправо најбоља, али злато је одабрано за мноштво микроелектронских апликација због своје отпорности на оксидацију.

Питање 6

Каква је електрична отпорност бакарне жице од 12 метара, дужине 500 метара, на собној температури?

Открити одговор Сакриј одговор

Отпорност на жицу = 0.7726 Ω

Напомене:

Замолите ученике да поделе своје изворе података: вриједности ρ, подручја попречног пресјека итд.

Питање 7

Споол држи непознату дужину алуминијумске жице. Величина жице је 4 АВГ. На срећу, оба краја жице су доступна за контакт са охмметром, како би се измерио отпор читавог калема. Када се мери, укупна отпорност жице је 0.135 Ω. Колико је жица на калему (под претпоставком да је калем на собној температури)?

Открити одговор Сакриј одговор

353, 51 футов

Напомене:

Ово питање илуструје још једну практичну примену специфичних калкулација отпорности: како одредити дужину жице на калему. Количина отпора у овом примјеру је прилично ниска, што је само дио од ома. Питајте своје ученике о каквим проблемима могу да нађу покушај да прецизно измеру тако мали отпор. Да ли би типичне грешке настале у таквом мерењу ниског отпора чине да њихова прорачунавање дужине буде претјерано или сувише ниско? Зашто?

Питање 8

Димензије пресека бакарне "сабирнице" мере 8 цм на 2, 5 цм. Колико би отпор био овај сабирник, измерен од краја до краја, ако је његова дужина 10 метара? Претпоставимо температуру од 20 о Ц.

Открити одговор Сакриј одговор

83.9 μΩ

Напомене:

Ово питање је добар преглед метричког система, који се односи на центиметре на бројила и тако даље. Такође може бити добар преглед конверзије јединица, ако ученици одлуче да изврше своје калкулације отпора помоћу енглеских јединица (цмилс или квадратних центиметара), а не метричке.

Студенти се могу изненадити на низак ниво отпорности, али их подсећају да се боре са чврстим бакром од преко 3 квадратних центиметара у попречном пресеку. Ово је један велики диригент!

Питање 9

Израчунајте резолуцију од краја до краја дужине 20 метара бакарне жице пречника 0, 05 цм. Користите 1.678 × 10 -6 Ω · цм за специфичну отпорност бакра.

Открити одговор Сакриј одговор

1.709 Ω

Напомене:

Овде нема ничег коментара - једноставно израчунавање отпора. Ипак, студенти морају бити опрезни на сантиметарску димензију, мада!

Питање 10

Израчунајте количину снаге која је испоручена отпорнику оптерећења у овом кругу:

Такође, израчунајте количину снаге која би била испоручена до отпорника оптерећења ако су жице биле суперпреводне (Р жица = 0, 0 Ω).

Открити одговор Сакриј одговор

П оптерећење ≈ 170 В (са отпорном жицом)

П оптерећење = 180 В (са суперпреводном жицом)

Следеће питање: Упоредите смер струје кроз све компоненте у овом кругу са поларитетима њихових одговарајућих падова напона. Шта приметите о односу између тренутног смера и поларитета напона за батерију, против свих отпорника "напомене скривене"> Напомене:

Не само да је ово питање добра пракса за израчунавање кружних кола (Охм'с и Јоуле'с Лавс), већ такође уводи суперпреводнике у практичан контекст.

Питање 11

Претпоставимо да је електроенергетски систем испоручио снагу наизменичне струје до цртежа резистентног оптерећења 150 ампера:

Израчунајте напон оптерећења, дисипацију снаге оптерећења, снагу која се распрши жичном отпорношћу (Р жица ) и укупну ефикасност снаге, назначену грчким словом "ета" (η = ((П лоад ) / (П извор ))) .

Е лоад =
П лоад =
П линије =
η =

Сада, претпоставимо да ћемо ре-дизајнирати и генератор и оптерећење да раде на 2400 волти уместо на 240 волти. Ово десетоструко повећање напона омогућава само једну десетину струје да пренесе исту количину снаге. Уместо да замијенимо сву жицу различитом жицом, одлучићемо да користимо исту жицу као и прије, са истим отпорима (0.1 Ω по дужини) као раније. Поново израчунајте напон оптерећења, снагу оптерећења, потрошену струју и укупну ефикасност овог (вишег напона) система:

Е лоад =
П лоад =
П линије =
η =
Открити одговор Сакриј одговор

240 В:

Е оптерећење = 210 волти
П оптерећење = 31, 5 кВ
П линије = 4, 5 кВ
η = 87, 5%

2400 волт систем:

Е оптерећење = 2397 волти
П оптерећење = 35, 96 кВ
П линије = 45 В
η = 99, 88%

Напомене:

Овакав примјер обично даје добар посао који објашњава предности кориштења високог напона преко ниског напона за преношење великих количина електричне енергије на значајним растојањима.

Питање 12

Ефикасност (η) једноставног система снаге са губицима који се јављају преко жица је функција струје кола, отпорности жице и укупне снаге извора:

Овде се дода једноставна формула за израчунавање ефикасности:

η = П извор - И 2 Р


П извор

Где,

П извор = излазна снага од извора напона, у ватима (В)

И = струја кола, у амперима (А)

Р = укупни отпор жице (Р жица1 + Р жица2 ), у охма (Ω)

Алгебраички манипулише овом једначином да реши жичну резистенцију (Р) у смислу свих осталих варијабли, а затим израчунати максималну дозвољену дозвољену жичну отпорност за систем напајања у којем извор који емитује 200 кВ ради на струјној струји од 48 ампера, на минимална ефикасност од 90%.

Открити одговор Сакриј одговор

Р = П извор - ηП извор


И 2

Максимални дозвољени (укупни) жичани отпор је 8.681 Ω.

Напомене:

Уобичајена грешка за студенте који овде стичу улазе 90% као "90" а не као "0, 9" у својим калкулатором.

Питање 13

Која величина (бинарна) бакарне жице је потребна у овом кругу како би се осигурало да оптерећење прима најмање 110 волти "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00166к01.пнг">

Открити одговор Сакриј одговор

# 6 мерна бакарна жица се приближава, али није довољно велика. # 5 или већи ће бити довољан.

Напомене:

За решавање овог проблема неопходно је неколико корака: Охмов закон, алгебарска манипулација специфичне једначине отпора, и истраживање величине жице. Будите сигурни да проводите довољно времена да дискутујете о овом проблему са студентима!

Концепт генеричког "оптерећења" је било која компонента или уређај који одваја електричну енергију у кругу. Често, генеричка оптерећења симболизована су симболом отпорника (зиг-заг линија), иако можда нису заправо отпорници.

Питање 14

Мерач напрезања је тип сензорског уређаја који се широко користи у аероспаце индустрији, за испитивање возила и механичких компоненти. Објасните шта ради мерач напрезања и како функционише.

Открити одговор Сакриј одговор

Мјерач напона претвара микро-механичке промјене ("напон") у промјене електричног отпора. Типично, мерачи напрезања се користе за мерење истезања, компримовања и извртања металне компоненте под стресом.

Напомене:

Замолите своје ученике да одговоре своје одговоре на илустрацију приказану у овом питању. Како тај чудесан уређај заправо мјери напрезање "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 15

Како се проводљивост (Г) проводника односи на његову дужину? Другим речима, дужи је проводник, (

) његова проводљивост је, да су сви остали фактори једнаки.

Открити одговор Сакриј одговор

Проводност се смањује док се дужина повећава, сви остали фактори су једнаки.

Следеће питање: како се "проводљивост" (Г) математички односи на отпорност (Р), а која је јединица мјерења за проводљивост?

Напомене:

Постоје две мјерне јединице за проводљивост: стара јединица (што чини савршен смисао, иако се ваши ученици у почетку смеју), и нову јединицу (која се назива познатим електричним истраживачем). Уверите се да су ваши студенти упознати са оба.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →