מהי התנגדות חשמלית?

עד כה, אחד המאפיינים החשובים ביותר של כל חומר הוא ההתנגדות החשמלית שלה. עובדה זו מוסברת על ידי חסר תקדים בהיסטוריה של האנושות של התפשטות של מכונות חשמל, אשר עשה מבט שונה על המאפיינים של חומרים הסובבים את המקור הן מלאכותית וטבעית. הרעיון של "התנגדות חשמלית" הפך להיות חשוב כמו קיבולת החום, וכו 'זה חל לחלוטין על כל מה שמקיף אותנו: מים, אוויר, מתכת, אפילו ואקום.

כל אדם מודרני צריך לקבל מושג על המאפיין הזה של חומרים. השאלה "מהי התנגדות חשמלית" יכולה להיענות רק אם המשמעות של המונח "זרם חשמלי" ידועה. עם זה ולהתחיל ...

הביטוי החומרי של האנרגיה הוא האטום. הכל מורכב מהם, מקובצים יחד. המודל הפיזי הנוכחי טוען כי האטום הוא כמו מודל מופחת של מערכת הכוכבים. במרכז נמצא גרעין, הכולל חלקיקים משני סוגים: נויטרונים ופרוטונים. פרוטון נושאת מטען חשמלי חיובי. במרחקים שונים מן הגרעין, חלקיקים אחרים מסתובבים לאורך מסלולים מעגלים אלקטרונים בעלי מטען שלילי. מספר הפרוטונים תמיד מתאים למספר האלקטרונים, כך שהמטען הכולל הוא אפס. ככל שהגרעין מרוחק יותר הוא מסלולו של האלקטרון (הערכיות), נחלש כוח המשיכה ששומר אותו במבנה האטום.

במכונה המייצרת זרם, השדה המגנטי משחרר אלקטרונים ערכיים מן המסלולים . מאחר ופרוטון "עודף" נשאר בגרעין האטום שאיבד אלקטרון, הכוח האטרקטיבי "קורע" את הערכון השני של האלקטרונים מן המסלול החיצוני של האטום השכן. כל המבנה של החומר נמשך לתהליך. כתוצאה מכך, מופיעה תנועה של חלקיקים טעונים (אטומים עם מטען חיובי ואלקטרונים חופשיים עם מטען שלילי), הנקראת זרם חשמלי.

חומר שבמבנהו האלקטרונים של מסלולים חיצוניים יכולים בקלות לעזוב אטום נקרא מוליך. ההתנגדות החשמלית שלו קטנה. זוהי קבוצה של מתכות. לדוגמה, לייצור של חוטים, אלומיניום ונחושת משמשים בעיקר. לפי חוק אוהם, ההתנגדות החשמלית של מנצח היא היחס בין המתח שנוצר על ידי הגנרטור לבין עוצמת הזרם החולף. אגב, התנגדות נמדדת "אוהם".

קל לנחש כי ישנם חומרים שבהם האלקטרונים הערכיות הם קטנים מאוד או האטומים רחוקים זה מזה (גז), ולכן המבנה הפנימי שלהם לא יכול להבטיח את המעבר הנוכחי. הם נקראים דיאלקטרים ומשמשים לבידוד קווים מוליכים בהנדסת חשמל. ההתנגדות החשמלית בהם גבוהה מאוד.

כולם יודעים כי דיאלקטרי רטוב מתחיל לנהל זרם חשמלי. לאור עובדה זו, השאלה אם יש התנגדות חשמלית של מים היא עניין מיוחד. התשובה היא סותרת: כן ולא. כפי שצוין קודם לכן, אם אין כמעט אלקטרונים ערכיות בחומר, והמבנה עצמו מורכב יותר מחלל מאשר חלקיקים (זכרו את הטבלה המחזורית ואת המימן באלקטרון יחיד במסלול), אז בתנאים רגילים, מוליכות לא יכולה להתקיים. תיאור זה מתאים באופן אידיאלי למים: השילוב של שני גזים, שאנו מכנים נוזל. ואכן, להיות מטוהרים לחלוטין מפני זיהומים מומסים, זה דיאלקטרי טוב מאוד. אבל מאז בטבע במים יש תמיד פתרונות מלח, מוליכות חשמלית מסופק על ידם. רמתה מושפעת על ידי הרוויה של הפתרון ואת הטמפרטורה (המדינה המצטברת). זו הסיבה מדוע תשובה חד משמעית לשאלה לא יכול להיות, כי המים שונים.