Xüsusi elektrik müqaviməti nədir? Xüsusi elektrik müqaviməti nədən asılıdır? Vahidi, simvolu, düsturu haqqında bu dərsdə geniş məlumat əldə edəcəksiniz.
Tövsiyə olunan dərslər:
‘Xüsusi elektrik müqaviməti. Elektrik keçiriciliyi‘ haqqında oxumadan əvvəl araşdırmaq istəyəcəyiniz bəzi mövzular:
Keçiricilər cərəyanı mümkün qədər az müqavimətlə daşımalıdırlar. Keçiricinin müqaviməti materialın uzunluğundan və en kəsiyinin sahəsindən asılıdır. Bu asılılıq aşağıdakı riyazi formula ilə ifadə olunur:
Burada, l – keçiricinin uzunluğu,
a – keçiricinin en kəsiyinin sahəsi ( bəzi mənbələrdə S olaraq göstərilir ),
ρ – materialın xüsusi müqavimətidir.
Düsturdan da göründüyü kimi telin müqaviməti:
- Keçiricinin uzunluğu ilə artar,
- Keçiricinin en kəsiyinin sahəsi ilə tərs mütənasibdir,
- Telin materialından asılıdır,
- Temperaturdan asılıdır.
Mis elektrotexnikada çox istifadə olunan keçiricidir. Çünki cərəyan onun tərkibindən asanlıqla axır. Həm də onun en kəsiyinin sahəsi cərəyanı heç bir yersiz müqavimət olmadan daşımaq üçün kifayət qədər genişdir.
Elektronika texnologiyasında düzgün materialı seçmək üçün onun xüsusiyyətini bilməlisən. Bu xüsusiyyətlərdən biri xüsusi elektrik müqavimətidir.
Qeyd etdik ki, düsturdakı ρ xüsusi elektrik müqavimətini ifadə edir.
Xüsusi elektrik müqaviməti həcm müqaviməti olaraq da adlandırılır. Ancaq bu termin çox az istifadə olunur.
Xüsusi müqavimət sabit ölçüsü olan materialın müqavimətidir.
Elektrik müqavimətinin düsturundan
Düsturdan göründüyü kimi xüsusi müqavimət vahid uzunluq və en kəsiyinə düşən elektrik müqavimətidir. Xüsusi müqavimətin artması eyni ölçüdəki materialın müqavimətini artıracaqdır. Eləcə də xüsusi müqavimətin azaldılması müqavimətin azalmasına səbəb olacaq.
Xüsusi elektrik müqavimətinin BS – də vahidi Om•m -dir. Bəzən rəqəmlər Om•sm ilə də göstərilir. Düsturlarda ρ ( rho ) hərfi ilə işarə olunur.
Xüsusi müqavimətin praktik təsirləri
Xüsusi müqavimət elektrik naqillərinin, inteqral sxemlərin və daha çoxunun materialının seçilməsində böyük rol oynayır.
Materialın nə dərəcədə keçirici olduğunu onun xüsusi müqavimət qiymətilə müəyyən etmək mümkündür. Xüsusi müqavimət elektrik axınına qarşı olan müqaviməti ifadə edir.
Hər bir materialın xüsusi müqaviməti fərqlidir. Xüsusi müqavimət hər istiqamətdə bir metr olan materialın kub forması üçün ölçülür.
Materiallar xüsusi müqavimətinə görə üç qrup olaraq təsifatlandırılır: Keçiricilər, yarımkeçiricilər və dielektriklər.
Aşağıdakı cədvəldə bu üç qrupun xüsusi müqavimətlərinin müqayisəsi üçün təxmini rəqəmlər göstərilib. Bu rəqəmlər, materialın elektrik və elektronika tətbiqetmələrində effektiv şəkildə istifadə olunub – olunmayacağını göstərir.
| MATERIAL | Tipik xüsusi müqavimət aralığl(ΩM) |
| Keçiricilər | 10-2 – 10-8 |
| Yarımkeçiricilər | 10-6 – 106 |
| Dielektriklər | 1011 – 1019 |
Keçirici, yarımkeçirici və dielektriklərin xüsusi elektrik müqavimətinin müqayisəsi
Aşağı xüsusi elektrik müqavimətinə sahib maddələr keçiricilərdir. Keçiricilər teldən elektrik bağlantılarına kimi bir çox yerlərdə istifadə olunur. Yüksək xüsusi elektrik müqavimətinə malik olan maddələr isə dielektrik adlanır. Dielektriklər izolyator kimi istifadə olunur.
Məsələn, mis aşağı müqavimətə sahib olan yaxşı keçiricidir. Bahalı deyil. Eləcə də tətbiqetmədə bir çox faydalı olan digər fiziki xüsusiyyətləri təmin edir.
Misin xüsusi müqaviməti təxmini 1,7×10-8 Om•m – dir ( və ya 1,7nΩm). Bu rəqəm misin dərəcəsinə görə bir qədər dəyişə bilər. Misin yaxşı keçirici və ucuz olması onu elektrik naqilləri və kabellərdə istifadəsi üçün ideal seçim edir.
Gümüş və qızıl da aşağı müqavimət dəyərlərinə sahibdirlər. Ancaq onlardan bahalı olduqları üçün geniş istifadə olunmur.
Qızıl digər metallar kimi qaralmır və ya oksidləşmir. Ona görə də elektrik bağlayıcısı kimi bahalı elektronika cihazlarında yaxşı seçimdir. Bu haqda maraqlananlar `Komputerlərdə qızıl olduğunu bilirdiniz?` blog yazımı oxuya bilər.
Eləcə də xüsusi müqaviməti yüksək olan materiallara da texnologiyada geniş yer verilir. Bu materiallar az cərəyan keçirtdiyi üçün izolyator kimi istifadə olunurlar.
Elektrik müqaviməti və xüsusi elektrik müqavimətinin fərqi
Xüsusi elektrik müqaviməti və elektrik müqaviməti eyni görünsə də, fərqli anlayışlardır.
Müqavimət və xüsusi müqavimət arasındakı fərqlər:
- Elektrik müqaviməti cərəyanın axmasına mane olan materialın xüsusiyyətidir. Materialdakı atomların, elektronların düzülüşü onun elektrik müqavimətinin yüksək və ya aşağı olmasını müəyyən edir. Xüsusi elektrik müqaviməti isə sabit ölçüsü olan materialın müqavimətidir. Yəni, xüsusi müqavimət hər istiqamətdə bir metr olan materialın kub forması üçün ölçülür.
- Elektrik müqaviməti keçiricinin uzunluğunun en kəsiyinin sahəsinə nisbətidir. Materialın xüsusi müqaviməti isə müqavimət və en kəsiyinin sahənin keçiricinin uzunluğuna olan nisbətidir.
- Müqavimət R simvolu ilə, xüsusi müqavimət isə ρ (rho) simvolu ilə işarə olunur.
- Müqavimətin BS vahidi ohm, xüsusi müqavimətin BS vahidi isə ohm•metrdir.
- Materialın müqaviməti keçiricinin uzunluğundan, en kəsiyinin sahəsindən asılıdır, xüsusi müqavimət isə materialın təbiətindən və temperaturundan asılıdır.
Bəzi maddələr üçün xüsusi müqavimət cədvəli
Dedik ki, xüsusi müqavimət hər istiqamətdə bir metr olan materialın kub forması üçün ölçülür. Aşağıdakı cədvəldə müxtəlif materialların, xüsusən də elektriki yaxşı keçirən metalların xüsusi müqavimət dəyərləri göstərilib.
| MATERIAL | Xüsusi Elektrik müqaviməti, 20°C -də OHM METRlə |
| Aluminium | 2.8 x 10-8 |
| Stibium | 3.9 x 10-7 |
| Bismut | 1.3 x 10-6 |
| Sarı mis | ~0.6 – 0.9 x 10-7 |
| Kadmium | 6 x 10-8 |
| Kobalt | 5.6 x 10-8 |
| Mis | 1.7 x 10-8 |
| Qızıl | 2.4 x 10-8 |
| Karbon (Grafit) | 1 x 10-5 |
| Germanium | 4.6 x 10-1 |
| Dəmir | 1.0 x 10-7 |
| Qurğuşun | 1.9 x 10-7 |
| Manqan | 4.2 x 10-7 |
| Platin | 0.98 x 10-7 |
| Nikel | 7 x 10-8 |
| Gümüş | 1.6 x 10-8 |
| Qalay | 1.1 x 10-7 |
| Kvars | 7 x 1017 |
| Silikon | 6.4 x 102 |
| Volfram | 4.9 x 10-8 |
| Sink | 5.5 x 10-8 |
Elektrik keçiriciliyi
Xüsusi müqavimət elektrik axınına qarşı olan müqaviməti ifadə edir. Elektrik keçiriciliyi isə əksinə, maddədə elektrik axınını göstərən bir anlayışdır.
Bu mənada, elektrik keçiriciliyi maddənin elektrik keçirmə qabiliyyətinin ölçüsüdür.
Elektrik keçiriciliyi nə qədər yüksəkdirsə, maddədən elektrik cərəyanı o qədər az müqavimətlə `axır`.
Hər materialın elektrik keçirmə qabiliyyəti fərqlidir. Məsələn, mis elektriki yaxşı keçirir. Taxta isə elektriki keçirtmir.
Mis kimi yüksək keçirici materiallar elektronların maddə daxilində sərbəst hərəkətinə imkan verir. Əksinə, taxta kimi materiallarda sərbəst elektronlar çox az olur. Elektronlar qəfəsə bağlı olurlar. Onların sərbəst olması üçün çox enerji sərf olunmalıdır. Buna görə mis elektriki yaxşı keçirir, taxta isə elektriki keçirtmir.
Elektrik keçiriciliyinin düsturu
Elektrik keçiriciliyi σ (siqma) hərfi ilə işarə olunur. Bəzən həm də yunan hərfi
γ (qama ) və κ (kappa) ilə yazılır.
Xüsusi müqavimət və elektrik keçiriciliyi bir – biriylə əlaqəlidir. Ona görə də onlardan birini digərinə görə ifadə edə bilərik:
σ= 1 /
ρ (a)
Bu o deməkdir ki, elektrik keçiriciliyi xüsusi müqavimətin tərs qiymətinə bərabərdir.
Xüsusi elektrik müqavimətinin düsturu
Bu düsturu yuxarıdakı (a) düsturda əvəzləsək,
σ = l / Ra R = l / σa
Burada σ – elektrik keçiriciliyi,
l – maddənin uzunluğu,
a – maddənin en kəsiyinin sahəsi ( bəzi mənbələrdə S olaraq göstərilir),
R – maddənin müqavimətidir.
Bu formullardan istifadə edib maddənin elektrik keçiriciliyini hesablaya bilərsiniz.
Elektrik keçiriciliyinin vahidi siemens / metrdir ( S / m ). Əvvəllər ohm ilə əlaqəli olaraq siemensə mho kimi istinad edilirdi. Siemens Ernst Werner von Siemensin adını daşıyır.
Aşağıdakı faylda dərsə aid suallar və cavabları var. Suallara cavab verməklə dərsi nə dərəcədə anladığınızı test edə bilərsiniz.
Növbəti dərs: Əsas anlayışlar
‘Xüsusi elektrik müqaviməti. Elektrik keçiriciliyi‘ mövzusunu yararlı hesab edirsinizsə, sosial şəbəkələrdə paylaşmağı unutmayın.
Ülviyya Atakishiyeva