Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Beschrijf hoe de weerstand van een materiaal wordt bepaald?

De weerstand van een materiaal wordt bepaald door zijn inherente eigenschappen en zijn fysieke dimensies. Hier is een uitsplitsing van hoe het is bepaald:

1. Weerstand begrijpen:

* Definitie: Weerstand is de oppositie tegen de stroom van elektrische stroom. Een materiaal met een hoge weerstand zal ervoor zorgen dat minder stroom erdoorheen stroomt voor een bepaalde spanning, terwijl een materiaal met lage weerstand meer stroom zal laten stromen.

* eenheid: De weerstandseenheid is de OHM (ω).

2. Factoren die de weerstand beïnvloeden:

* Materiaal: Verschillende materialen hebben verschillende intrinsieke weerstanden. Koper heeft bijvoorbeeld een lage weerstand, waardoor het een goede geleider is, terwijl rubber een zeer hoge weerstand heeft, waardoor het een goede isolator is.

* lengte: Hoe langer het materiaal, hoe groter zijn weerstand. Dit komt omdat elektronen op een langere afstand moeten reizen en meer obstakels tegenkomen.

* Cross-sectioneel gebied: Hoe dikker het materiaal, hoe lager zijn weerstand. Een groter dwarsdoorsnedegebied biedt meer paden voor elektronen om te stromen, waardoor de weerstand wordt verminderd.

* Temperatuur: Voor de meeste materialen neemt de weerstand toe met de temperatuur. Naarmate de temperatuur toeneemt, trillen de atomen in het materiaal meer, waardoor het voor elektronen moeilijker is om door te bewegen.

3. Weerstand meten:

* de wet van Ohm: De relatie tussen spanning (v), stroom (i) en weerstand (r) wordt gedefinieerd door de wet van Ohm: v =ir . Deze wet stelt ons in staat om een ​​van deze hoeveelheden te berekenen als we de andere twee kennen.

* multimeter: Een multimeter is een veel voorkomend hulpmiddel dat wordt gebruikt om weerstand te meten. U kunt het gebruiken om sondes over een materiaal te plaatsen en de weerstand direct te meten.

4. Berekening:

De weerstand (R) van een materiaal kan worden berekend met behulp van de formule:

r =ρ * (l / a)

Waar:

* ρ (rho): Weerstand, een materiaalspecifieke eigenschap gemeten in ohm-meter (ω · m). Het vertegenwoordigt de intrinsieke weerstand van het materiaal.

* l: Lengte van het materiaal in meters.

* a: Dwarsdoorsnede van het materiaal in vierkante meter.

Voorbeeld:

Overweeg een koperdraad met een lengte van 1 meter en een dwarsdoorsnede van 1 mm². De weerstand van koper is 1,68 × 10⁻⁸ ω · m.

* r =(1.68 × 10⁻⁸ ω · m) * (1 m / (1 × 10⁻⁶ m²))

* r =0.0168 Ω

Daarom is de weerstand van de koperdraad 0,0168 ohm.

Samenvattend, Het bepalen van de weerstand van een materiaal omvat het begrijpen van de factoren die het beïnvloeden (materiaal, lengte, oppervlakte, temperatuur), met behulp van gereedschappen zoals multimeters om het direct te meten en de formule r =ρ * (l / a) toe te passen om het te berekenen.