23,1K подписчиков

Электрическое сопротивление - что это такое, простыми словами

4,5K прочитали

В сегодняшней статье речь пойдет о еще одной важной величине, которая встречается в каждой задаче теории цепей – это электрическое сопротивление. Простыми словами, на простых примерах разберемся, что же это такое.

Рисунок 1 - Сопротивление проводника R с левого рисунка эквивалентно сопротивлению проводника R с правого рисунка
Рисунок 1 - Сопротивление проводника R с левого рисунка эквивалентно сопротивлению проводника R с правого рисунка

Ток, протекающий по проводу или через какой-либо элемент электрической цепи, зависит не только от приложенного напряжения, но и от электрического сопротивления проводов, элементов.

Для начала, чтобы легче было понять, рассмотрим это на примере трубы с водой. Если кран закрыт, то вода с него не вытекает.

Рисунок 2 - Пример с открытым краном(правый рисунок) и закрытым краном (левый рисунок)
Рисунок 2 - Пример с открытым краном(правый рисунок) и закрытым краном (левый рисунок)

Действие водопроводного крана очень схоже с действием электрического включателя. Если водопроводная труба тонкая, то вода будет вытекать из этой трубы узкой струей. Тонкая труба затрудняет течение воды (оказывает сопротивление), чем труба большего сечения. Поэтому за одно и то же время по трубе большего диаметра пройдет больше воды.

Провод оказывает сопротивление протекающему по нему току аналогично тому, как труба оказывает сопротивление течению воды. Т. е. чем больше сечение трубы, тем меньше сопротивление. Сопротивление трубы напрямую зависит от ее сечения.

Рисунок 3 - Формула, связывающая сопротивление проводника с его длинной, удельным сопротивлением и площадью сечения провода
Рисунок 3 - Формула, связывающая сопротивление проводника с его длинной, удельным сопротивлением и площадью сечения провода

Воду можно передать по шлангам, трубам и т. д. Но чем более широкой будет эта труба или шланг, т. е. чем больше ее диаметр, тем больше и быстрее можно передать воду из одного места в другое.

А для того, чтобы передать электричество – нужны провода, кабели и т. д. Диаметр этого провода выбирают в зависимости от того, какой величины будет ток. У тонкого провода сопротивление больше. Поэтому по тонкому проводу протекает небольшой ток.

Рисунок 4 - Сопротивление провода обратно пропорционально площади сечения провода
Рисунок 4 - Сопротивление провода обратно пропорционально площади сечения провода

А если, например, нужно запитать большое количество потребителей, скажем, от электростанции, то, как правило, берут провода большего сечения. Провода и кабели большего диаметра имеют небольшое сопротивление. Электрическое сопротивление зависит и от длины провода. Чем больше длина провода, тем больше его сопротивление.

Рисунок 5 - сопротивление провода прямо пропорционально его длине
Рисунок 5 - сопротивление провода прямо пропорционально его длине

Если подключить лампочку в сеть, то она будет светить ярко. Но если эту же лампу подключить в сеть на расстоянии 1 км, т. е лампа от розетки находится на расстоянии 1 км и соединяется проводами, то в этом случае лампа будет светить гораздо хуже, чем если бы эта лампа была рядом с розеткой и длина проводов была бы, например, 10 см.

Рисунок 6 - Чем длиннее провод, тем больше его сопротивление
Рисунок 6 - Чем длиннее провод, тем больше его сопротивление

Объясняется это очень просто. Чем длиннее провод, тем больше его сопротивление электрическому току и потерь энергии будет больше, так как происходит значительное падение напряжения на самих проводах. Поэтому напряжение в конце провода будет меньше, чем в начале и оно окажется недостаточным для нормального свечения лампы.

Рисунок 7 - В цепи с длинным проводником, лампа нагрузки светит тусклее(так как сопротивление в этой цепи будет большое)
Рисунок 7 - В цепи с длинным проводником, лампа нагрузки светит тусклее(так как сопротивление в этой цепи будет большое)

Помимо длины провода электрическое сопротивление зависит и от материала, из которого изготовлен провод. Алюминиевый провод проводит электрический ток хуже, чем, например, медный провод.

Также электрическое сопротивление будет больше, если уменьшить сечение провода и изготовить материал, который хуже проводит ток. Единицей измерения сопротивления является Ом. Электрическое сопротивление обозначается буквой R.

Подробнее о резисторах и все что с ними связано, мы поговорим уже в следующих статьях.

Если понравилась статья, подписывайтесь на канал и не пропускайте новые публикации.

Читайте также:

1. Как электроэнергия передается от электростанций до наших домов;
2. Что такое электрический ток - простыми словами;