Сопротивление медного провода

Расчет сопротивлений проводов

Сопротивление медного провода На практике нередко приходится рассчитывать сопротивление различных проводов. Это можно сделать с помощью формул или по данным, приведенным в табл. 1.

Влияние материала проводника учитывается с помощью удельного сопротивления, обозначаемого греческой буквой ρ и представляющего собой сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2. Наименьшим удельным сопротивлением ρ = 0,016 Ом•мм2/м обладает серебро. Приведем среднее значение удельного со п ротивления некоторых проводников:

Серебро - 0,016. Свинец - 0,21. Медь - 0,017. Никелин - 0,42. Алюминий - 0,026. Манганин - 0,42. Вольфрам - 0,055. Константан - 0,5. Цинк - 0,06. Ртуть - 0,96. Латунь - 0,07. Нихром - 1,05. Сталь - 0,1. Фехраль - 1,2. Бронза фосфористая - 0,11. Хромаль - 1,45.

При различных количествах примесей и при разном соотношении компонентов, входящих в состав реостатных сплавов, удельное сопротивление может несколько измениться.

Сопротивление рассчитывается по формуле:

Сопротивление медного провода

где R — сопротивление, Ом; ρ — удельное сопротивление, (Ом•мм2)/м; l — длина провода, м; s — площадь сечения провода, мм2.

Если известен диаметр провода d, то площадь его сечения равна:

Сопротивление медного провода

Измерить диаметр провода лучше всего с помощью микрометра, но если его нет, то следует намотать плотно 10 или 20 витков провода на карандаш и измерить линейкой длину намотки. Разделив длину намотки на число витков, найдем диаметр провода.

Для определения длины провода известного диаметра из данного материала, необходимой для получения нужного сопротивления, пользуются формулой

Сопротивление медного провода

Сопротивление медного провода

Примечание. 1. Данные для проводов, не указанных в таблице, надо брать как некоторые средние значения. Например, для провода из никелина диаметром 0,18 мм можно приблизительно считать, что площадь сечения равна 0,025 мм2, сопротивление одного метра 18 Ом, а допустимый ток равен 0,075 А.

2. Для другого значения плотности тока данные последнего столбца нужно соответственно изменить; например, при плотности тока, равной 6 А/мм2, их следует увеличить в два раза.

Пример 1. Найти сопротивление 30 м медного провода диаметром 0,1 мм.

Решение. Определяем по табл. 1 сопротивление 1 м медного провода, оно равно 2,2 Ом. Следовательно, сопротивление 30 м провода будет R = 30•2,2 = 66 Ом.

Расчет по формулам дает следующие результаты: площадь сечения провода: s= 0,78•0,12 = 0,0078 мм2. Так как удельное сопротивление меди ρ = 0,017 (Ом•мм2)/м, то получим R = 0,017•30/0,0078 = 65,50м.

Пример 2. Сколько никелинового провода диаметром 0,5 мм нужно для изготовления реостата, имеющего сопротивление 40 Ом?

Решение. По табл. 1 определяем сопротивление 1 м этого провода: R= 2,12 Ом: Поэтому, чтобы изготовить реостат сопротивлением 40 Ом, нужен провод, длина которого l= 40/2,12=18,9 м.

Проделаем тот же расчет по формулам. Находим площадь сечения провода s= 0,78•0,52 = 0,195 мм2. А длина провода будет l = 0,195•40/0,42 = 18,6 м.

Статьи и схемы

Полезное для электрика

*****

  • Сопротивление медного проводаСолнечные контроллеры
  • Сопротивление медного проводаМагниты
  • Сопротивление медного проводаDC Ваттметры
  • Сопротивление медного провода Инверторы
  • Сопротивление медного провода Контроллеры для ВГ
  • Сопротивление медного проводаМой небольшой опыт
  • Сопротивление медного проводаРазные мои самоделки
  • Сопротивление медного проводаРасчёт и изготовление лопастей
  • Сопротивление медного проводаИзготовление генераторов
  • Сопротивление медного проводаГотовые расчёты ветряков
  • Сопротивление медного проводаДисковые аксиальные ветряки
  • Сопротивление медного проводаИз асинхронных двигателей
  • Сопротивление медного проводаВетряки из авто-генераторов
  • Сопротивление медного проводаВертикальные ветряки
  • Сопротивление медного проводаПарусные ветрогенераторы
  • Сопротивление медного проводаСамодельные солнечные панели
  • Сопротивление медного проводаАккумуляторы
  • Сопротивление медного проводаКонтроллеры инверторы
  • Сопротивление медного проводаАльтернативное эл. статьи
  • Сопротивление медного проводаЛичный опыт людей
  • Сопротивление медного проводаВетрогенераторы Ян Корепанов
  • Сопротивление медного проводаОтветы на вопросы

    Сопротивление медного провода Особенности работы моего ветрогенератора

    Сопротивление медного провода Анемометр - измеритель скорости ветра

    Сопротивление медного провода Сколько энергии дают солнечные батареи 400Вт

    Сопротивление медного провода Контроллер ФОТОН 150-50

    Сопротивление медного провода Попытка восстановления клеммы аккумулятора

    Сопротивление медного провода Защита аккумулятора от глубоких разрядов

    Сопротивление медного провода Контроллер фотон как DC-DC преобразователь

    Сопротивление медного провода Автоматы защиты от КЗ в солнечной электростанции

    Сопротивление медного провода Модернизация и обновление электростанции весна 2017

    Сопротивление медного провода ИБП CyberPower CPS 600 E бесперебойник с чистым синусом

    Сопротивление медного провода Устройство плавного пуска, запуск холодильника от инвертора

    Сопротивление медного провода Где я покупаю неодимовые магниты

    Сопротивление медного провода Состав и устройство моей солнечной электростанции

    Сопротивление медного провода Сколько нужно солнечных батарей для холодильника?

    Сопротивление медного провода Выгодны ли солнечные батареи?

    Сопротивление медного провода Ветрогенератор на основе асинхронного двигателя с деревянным винтом

    Сопротивление медного провода Подборка ваттметров постоянного тока с алиэкспресс

    Таблица сопротивлений медного провода различных диаметров

    *****

    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:

    R=(ρ?l)/S

    • R — сопротивление,
    • Ом; ρ — удельное сопротивление. (Ом•мм 2 )/м;
    • l — длина провода, м;
    • s — площадь сечения провода, мм 2 .

    Площадь сечения рассчитывается так:

    S=(π?d^2)/4=0.78?d^2≈0.8?d^2

    • где d - это диаметр провода.

    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:

    l=(S?R)/ρ

    Сопротивление медного провода

    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.

    *****

    Сопротивление медного провода

    Сопротивление медного провода

    1. Понятия и значение сопротивления
    2. Как рассчитать сопротивление
    3. Видео: Как выбрать кабель

    При проектировании электрических сетей в квартирах или частных домах в обязательном порядке выполняется расчет сечения проводов и кабелей. Для проведения вычислений используются такие показатели, как значение потребляемой мощности и сила тока, которая будет проходить по сети. Сопротивление не принимается в расчет из-за малой протяженности кабельных линий. Однако этот показатель необходим при большой длине ЛЭП и перепадах напряжения на различных участках. Особое значение имеет сопротивление медного провода. Такие провода все чаще используются в современных сетях, поэтому их физические свойства должны обязательно учитываться при проектировании.

    Понятия и значение сопротивления

    Электрическое сопротивление материалов широко используется и учитывается в электротехнике. Данная величина позволяет установить основные параметры проводов и кабелей, особенно при скрытом способе их прокладки. В первую очередь устанавливается точная длина проложенной линии и материал, использованный для производства провода. Вычислив первоначальные данные, вполне возможно определить диаметр и сечение измеряемого кабеля.

    Сопротивление медного провода

    По сравнению с обычной электрической проводкой, в электронике параметрам сопротивления придается решающее значение. Оно рассматривается и сопоставляется в совокупности с другими показателями, присутствующими в электронных схемах. В этих случаях неправильно подобранное сопротивление провода, может вызвать сбой в работе всех элементов системы. Такое может произойти, если для подключения к блоку питания компьютера воспользоваться слишком тонким проводом. Произойдет незначительное снижение напряжения в проводнике, что вызовет некорректную работу компьютера.

    Сопротивление в медном проводе зависит от многих факторов, и в первую очередь от физических свойств самого материала. Кроме того, учитывается диаметр или сечение проводника, определяемые по формуле или специальной таблице.

    Сопротивление медного провода

    На сопротивление медного проводника оказывают влияние несколько дополнительных физических величин. Прежде всего должна учитываться температура окружающей среды. Всем известно, что при повышении температуры проводника, наблюдается рост его сопротивления. Одновременно с этим происходит снижение силы тока из-за обратно пропорциональной зависимости обеих величин. В первую очередь это касается металлов с положительным температурным коэффициентом. Примером отрицательного коэффициента является вольфрамовый сплав, применяющийся в лампах накаливания. В этом сплаве сила тока не снижается даже при очень высоком нагреве.

    Как рассчитать сопротивление

    Для расчетов сопротивления медного провода существует несколько способов. К наиболее простым относится табличный вариант, где указаны взаимосвязанные параметры. Поэтому, кроме сопротивления, определяется сила тока, диаметр или сечение провода.

    Сопротивление медного провода

    Во втором случае используются разнообразные онлайн-калькуляторы. В каждый из них вставляется набор физических величин медного провода, с помощью которых получаются точные результаты. В большинстве подобных калькуляторов используется удельное сопротивление меди в размере 0,0172 Ом*мм 2 /м. В некоторых случаях такое усредненное значение может повлиять на точность вычислений.

    Наиболее сложным вариантом считаются ручные вычисления, с использованием формулы: R = p x L/S, в которой р – удельное сопротивление меди, L – длина проводника и S – сечение этого проводника. Следует отметить, что сопротивление медного провода таблица определяет, как одно из наиболее низких. Более низким значением обладает лишь серебро.

    *****

    Сопротивление проводов

    Электрическое сопротивление является основной характеристикой проводниковых материалов. Сопротивление медного провода В зависимости от области применения проводника величина его сопротивления может играть как положительную, так и отрицательную роль в функционировании электротехнической системы. Также, особенности применения проводника могут вызывать необходимость учёта дополнительных характеристик, влиянием которых в конкретном случае нельзя пренебрегать.

    Природа сопротивления

    Проводниками являются чистые металлы и их сплавы. В металле, фиксированные в единую «прочную» структуру атомы, обладают свободными электронами (так называемый «электронный газ»). Именно эти частицы в данном случае являются носителями заряда. Электроны находятся в постоянном беспорядочном движении от одного атома к другому. При появлении электрического поля (подключении к концам металла источника напряжения) движение электронов в проводнике становится упорядоченным. Движущиеся электроны встречают на своём пути препятствия, вызванные особенностями молекулярной структуры проводника. При столкновении со структурой носители заряда теряют свою энергию, отдавая её проводнику (нагревают его). Чем больше препятствий проводящая структура создаёт носителям заряда, тем выше сопротивление.

    При увеличении поперечного сечения проводящей структуры для одного количества электронов «канал пропускания» станет шире, сопротивление уменьшится. Соответственно, при увеличении длины провода таких препятствий будет больше и сопротивление увеличится.

    Таким образом, в базовую формулу для вычисления сопротивления входит длина провода, площадь поперечного сечения и некий коэффициент, связывающий эти размерные характеристики с электрическими величинами напряжения и тока (1). Этот коэффициент называют удельным сопротивлением.
    R= r*L/S (1)

    Удельное сопротивление

    Удельное сопротивление неизменно и является свойством вещества, из которого изготовлен проводник. Единицы измерения r — ом*м. Часто величину удельного сопротивления приводят в ом*мм кв./м. Это связанно с тем, что величина сечения наиболее часто применяемых кабелей является относительно малой и измеряется в мм кв. Приведём простой пример.

    Задача №1. Длина медного провода L = 20 м, сечение S = 1.5 мм. кв. Рассчитать сопротивление провода.
    Решение: удельное сопротивление медного провода r = 0.018 ом*мм. кв./м. Подставляя значения в формулу (1) получим R=0.24 ома.
    Вычисляя сопротивление системы питания сопротивление одного провода нужно умножить на количество проводов.
    Если вместо меди использовать алюминий с более высоким удельным сопротивлением (r = 0.028 ом*мм. кв./м), то сопротивление проводов соответственно возрастёт. Для вышеприведенного примера сопротивление будет равно R = 0.373 ома (на 55 % больше). Медь и алюминий – основные материалы для проводов. Существуют металлы с меньшим удельным сопротивлением, чем удельное сопротивление меди, например серебро. Однако его применение ограничено из-за очевидной дороговизны. В таблице ниже приведены сопротивления и другие основные характеристики проводниковых материалов.
    Таблица – основные характеристики проводников

    Тепловые потери проводов

    Если с помощью кабеля из вышеприведенного примера к однофазной сети 220 В подключить нагрузку 2.2 кВт, то через провод потечёт ток I = P / U или I=2200/220=10 А. Формула для вычисления мощности потерь в проводнике:
    Pпр=(I^2)*R (2)
    Пример № 2. Рассчитать активные потери при передаче мощности 2.2 кВт в сети с напряжением 220 В для упомянутого провода.
    Решение: подставив значения тока и сопротивления проводов в формулу (2), получим Pпр=(10^2)*(2*0.24)=48 Вт.
    Таким образом, при передаче энергии от сети в нагрузку потери в проводах составят чуть больше 2%. Эта энергия превращается в тепло, выделяемое проводником в окружающую среду. По условию нагрева проводника (по величине тока) производят выбор его сечения, руководствуясь специальными таблицами.
    Например, для вышеприведенного проводника максимальный ток равен 19 А или 4.1 кВт в сети напряжения 220 В.

    Для уменьшения активных потерь в линиях электропередач применяют повышенное напряжение. При этом ток в проводах понижается, потери падают.

    Влияние температуры

    Рост температуры приводит к увеличению колебаний кристаллической решётки металла. Соответственно, электроны встречают большее количество препятствий, что приводит к росту сопротивления. Величину «чувствительности» сопротивления металла к росту температуры называют температурным коэффициентом α. Формула учёта температуры выглядит следующим образом
    R=Rн*[1+ α*(t°-t°н)], (3)
    где Rн – сопротивление провода при нормальных условиях (при температуре t°н); t° — температура проводника.
    Обычно t°н = 20° С. Значение α также указывают для температуры t°н.
    Задача 4. Рассчитать сопротивление медного провода при температуре t° = 90° С. α меди = 0.0043, Rн = 0.24 Ома (задача 1).
    Решение: подставив значения в формулу (3) получим R = 0.312 Ом. Сопротивление анализируемого нагретого провода на 30% больше его сопротивления при комнатной температуре.

    Влияние частоты

    При увеличении частоты тока в проводнике происходит процесс вытеснения зарядов ближе к его поверхности. В результате увеличения концентрации зарядов в поверхностном слое растёт и сопротивление провода. Этот процесс получил название «скин — эффект» или поверхностный эффект. Коэффициент скин – эффекта также зависит от размеров и формы провода. Для вышеприведенного примера при частоте переменного тока 20 кГц сопротивление провода увеличится приблизительно на 10%. Отметим, что высокочастотные компоненты может иметь сигнал тока многих современных промышленных и бытовых потребителей (энергосберегающие лампы, импульсные источники питания, преобразователи частоты и так далее).

    Влияние соседних проводников

    Вокруг любого проводника, по которому течёт ток, существует магнитное поле. Взаимодействие полей соседних проводников также вызывает потери энергии и называется «эффектом близости». Также отметим, что любой металлический проводник обладает индуктивностью, создаваемой проводящей жилой, и ёмкостью, создаваемой изоляцией. Этим параметрам также свойственен эффект близости.

    Технологии

    Высоковольтные провода нулевого сопротивления

    Данный тип проводов широко применяется в системах зажигания автомобилей. Сопротивление высоковольтных проводов достаточно мало и составляет несколько долей ома на метр длины. Напомним, что сопротивление такой величины невозможно измерять омметром общего применения. Зачастую для задачи измерения малых сопротивлений применяют измерительные мосты.
    Конструктивно такие провода имеют большое количество медных жил с изоляцией на основе силикона, пластмасс или других диэлектриков. Особенность применения таких проводов заключается не только в работе при высоком напряжением, но и передаче энергии за короткий промежуток времени (импульсный режим).

    Биметаллический кабель

    Основная сфера применения упомянутых кабелей – передача высокочастотных сигналов. Сердечник провода изготавливают из металла одного типа, поверхность которого покрывают металлом другого типа. Поскольку на высоких частотах проводящим является только поверхностный слой проводника, то есть возможность замены внутренности провода. Тем самым достигается экономия дорогостоящего материала и повышаются механические характеристики провода. Примеры таких проводов: медь с нанесением серебряного покрытия, сталь с медным покрытием.

    Заключение

    Сопротивление провода – величина, которая зависит от группы факторов: тип проводника, температура, частота тока, геометрические параметры. Значимость влияния этих параметров зависит от условий эксплуатации провода. Критериями оптимизации в зависимости от задач для проводов могут быть: уменьшение активных потерь, улучшение механических характеристик, снижение цены.

    Рекомендуем прочитать:

  • Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *