電子がワイヤを通って移動するとき、途中で何らかの障害に遭遇します。抵抗は、電荷の流れに対する妨害または障害です。電子がある端子から別の端子に移動するとき、その経路は直接的ではありません。実際、それは、導体内の一定の原子で見つかったいくつかの衝突を含む偏向経路です。 2 つの導体間に蓄積された電位が電荷を刺激します。それを妨げたり妨げたりするのは抵抗です。
比抵抗
材料の比抵抗または抵抗率は、長さ 30 cm の材料の 1 m ワイヤによって提供される抵抗として定義されます。材料の抵抗と比抵抗の間には密接な関係があります。ケーブルの抵抗は、材料の抵抗率または比抵抗に比例します。
電気抵抗率は、特定の温度における断面の単位長さおよび単位面積あたりの電気抵抗であり、ρで表されます。電気抵抗は比電気抵抗とも呼ばれます。電気抵抗率の単位はオーム メーターです。
抵抗式
抵抗率の式は、次のように与えられる抵抗率を決定するために使用されます。
細いワイヤーでは断面積が小さいため、太いワイヤーの比抵抗は増加し、細いワイヤーでは減少します。ワイヤの長さが短くなると、ワイヤの比抵抗が増加します。ワイヤーの長さが増加すると、ワイヤーの比抵抗または抵抗率が減少します。
さまざまな素材の抵抗率
抵抗率の高い素材は抵抗が高く、電子の流れに抵抗します。また、抵抗率の低い材料は抵抗が低いため、電子は材料をスムーズに流れることができます。
たとえば、銅とアルミニウムの抵抗率は低いです。良導体は抵抗率が低くなります。絶縁体の抵抗率は高いです。半導体の抵抗率は、導体の抵抗率と絶縁体の抵抗率の間にあります。金は電気の良導体であるため、金の抵抗率 (比抵抗) は低くなります。
ガラスは電子の流れを許さない優れた絶縁体です。そのため比抵抗が高いのです。シリコンは半導体であるため、電子の部分的な移動が可能です。シリコンの抵抗率はガラスと金の間です。完全な導体の比抵抗はゼロ (0) であり、完全な絶縁体では無限です。
材料の比抵抗
タングステン =33.2
銅 =10.8
ゴールド =14.7
純鉄 =60.0
マグネシウム =276
シルバー =9.8
メーターブリッジ
メーターブリッジはスライドワイヤーブリッジとも呼ばれます。メーターブリッジはホイートストンブリッジの原理を応用した楽器です。導体の未知の抵抗を決定するために使用されます。
メーター ブリッジはホイートストンの一種で、電気回路を使用して未知の電気抵抗を測定し、ブリッジ回路の 2 つの脚のバランスをとります。
サミュエル・ハンター・クリスティ (Samuel Hunter Christie) は 1833 年にメーター橋を設計し、 1823 年にサー・チャールズ・ウィートストーン (Sir Charles Wheatstone) によって改良され、簡素化された。現在、デジタルマルチメータは、抵抗を測定する最も簡単な方法を提供しています。ホイートストン ブリッジは、ミリオーム範囲付近の光抵抗の値を測定するために引き続き使用できます。
Meter Bridge を使用したワイヤの抵抗
メーター ブリッジを使用してワイヤの抵抗を決定する際は、次の手順に従う必要があります。
既知の長さ L のワイヤがギャップ (P) の 1 つにカウンター ブリッジで接続され、抵抗ボックスがもう 1 つのギャップ (Q) に取り付けられます。
回路はバッテリー (B)、レオスタット (Rh)、1 つのキー (K)、1 つの検流計 (G) で完成します。
天びんの長さ (l) は、K キーを閉じて、振れがゼロ (ゼロ点) になるまで検流計を一時的にオンにすることによって決定されます。
次に、バランス メーター ブリッジの式を使用します。
ここで、
r =ワイヤの半径で、ねじゲージを使用して計算されます
L =ワイヤの長さはスケールで計算されます
エラー
この実験で最も重要な系統誤差は、
に基づいています。 <オール>結論
電気抵抗率は、特定の温度における断面の単位長さおよび単位面積あたりの電気抵抗であり、ρで表されます。
抵抗率の式は、次のように与えられる抵抗率を決定するために使用されます。
円形ループの軸の磁場は、ビオ・サバールの法則を使用して計算されます。半径 a で電流が流れている I の円形ループの軸上の特定の点で、そこから距離 x 離れた点 P での磁場を計算する数式は、次の式で与えられます。
太いワイヤーの比抵抗は増加し、細いワイヤーでは断面積が小さいため減少します。
良導体は抵抗率が低くなります。
絶縁体の抵抗率は高いです。
半導体の抵抗率は、導体の抵抗率と絶縁体の抵抗率の間にあります。
メーター ブリッジは、ホイートストン ブリッジの原理に基づいて動作する楽器です。
メーター ブリッジは、導体の未知の抵抗を決定するために使用されます。
バランス メーター ブリッジの式を使用します。
