La relation entre la longueur d'un fil et sa résistance

May 29

La relation entre la longueur d'un fil et sa résistance


Les métaux sont des matériaux dans lesquels les électrons sont libérés de leurs atomes individuels et lâchés à flotter dans une mer d'électrons. Isolateurs, en revanche, ont des électrons étroitement lié à chaque atome. Si vous essayez de pousser courant à travers un isolant il n'y a pas de place pour mettre les "nouveaux" électrons, de sorte que vous ne soyez pas très loin. Lorsque vous poussez courant à travers un métal, bien que, les électrons qui sont déjà là juste coulent droit à l'autre extrémité du métal créant un courant coulant facilement. Bien que le courant circule facilement, il est pas complètement dégagée. Le montant de l'obstruction est la résistance du fil et il devient plus élevé que le fil devient plus.

Résistivité

Le courant est le flux d'électrons, mais cela ne signifie pas un électron qui entre dans une extrémité d'un fil zips tout le chemin à travers le métal à l'autre extrémité. Au lieu d'un électron qui entre dans le fil repousse les électrons en face de celui-ci le long. Vous pouvez penser à la circulation du courant comme semblable au mouvement d'une chenille, chaque section aller de l'avant seulement que la section en face de lui scoots hors de la voie. La poussée prend l'énergie - le petit coup nécessaire de se déplacer que tout le train d'électrons le long. La quantité de pression requise est différente pour chaque type de matériau. Il est quantifiée dans une valeur appelée la résistivité. Le cuivre, par exemple, a une résistivité de 1,72 x 10 ^ (- 8) ohm-mètres, tandis que la résistivité de l'aluminium est de 2,65 x 10 ^ (- 8) m ohms.

L'influence de la zone

Si vous pensez que du courant électrique comme un flux d'eau, puis un fil est un peu comme un tuyau. Si le tuyau a un petit diamètre comme une paille, alors il ne sera pas facile de pousser beaucoup d'eau à travers elle. Si le tuyau est plus grande, cependant, il est plus facile de pousser beaucoup de courant à travers. De la même manière, plus le diamètre d'un fil, plus sa résistance.

L'influence de la longueur

Une longueur de fil non connecté est pleine d'électrons libres. Ils pourraient se déplacer, si elles ont été poussées, mais sans être connecté à un circuit il n'y a pas poussée, donc il n'y a pas de courant. Lorsque le fil est connecté à un circuit tous les électrons qui ont été arrêtés besoin de se déplacer. Chacun prend une certaine quantité de poussée et la quantité totale de poussée requise est la somme des petites poussées pour tous les électrons à partir d'une extrémité du fil à l'autre. Plus le fil, plus les électrons alignés de bout en bout. Par conséquent, plus le fil est élevée, plus la résistance.

La résistance

La résistance d'un fil est donné par le produit de la résistivité du matériau et de sa longueur divisée par sa superficie. Douze fils de cuivre de calibre, par exemple, a un diamètre de 80,81 mils (2,05 millimètres). Ainsi, un 1 m (3,28 pieds) de longueur a une résistance de 0,0052 ohms. A 10 mètres (32,8 pieds) de longueur a une résistance de 0.052 ohms. Autrement dit, la résistance d'une longueur arbitraire de fil de cuivre de calibre 12 est sa longueur en mètres 0,0052 fois. Le même physique est au travail pour d'autres tailles de fil et en autres métaux: deux fois la longueur aura deux fois la résistance et la moitié de la longueur aura la moitié de la résistance. En termes mathématiques, la résistance d'un fil est directement proportionnelle à la longueur.