Tõkke tüüp

Elektrivoolu käsitlevas artiklis käsitleti elektrivoolu tihedust ja elektrivälja selgitati samuti elektrivälja käsitlevas artiklis. Elektriväli ja elektrivool eksisteerivad juhis siis, kui juhi kohal on potentsiaalide vahe ; vastupidi, kui potentsiaalide vahet ei ole, siis ei eksisteeri ei elektrivälja ega elektrivoolu.

Metalljuhis on elektriväli otseselt proportsionaalne voolutihedusega, kusjuures elektrivälja ja voolutiheduse suhe on konstant. Elektrivälja ja voolutiheduse suhet nimetatakse eritakistuseks . Matemaatiliselt väljendatakse elektrivälja, voolutiheduse ja eritakistuse vahelist seost järgmises võrrandis:

Tõkke tüüpKirjeldus: ρ = eritakistus, E = elektriväli, J = voolutihedus

Üks elektrivälja valemitest on E = V/s, kus V = elektripotentsiaalide vahe = elektripinge ja s = kaugus, seega on elektrivälja ühik volt/meeter (V/m). Voolutiheduse valem on J = I/A, kus I = elektrivool ja A = juhi ristlõikepindala, seega on voolutiheduse ühik amper/meeter ruudus (A/m² ) . Takistuse valem on ρ = E/J, seega on takistuse ühik V/m: A/m² = V/mxm² / A = V/A (m) = Ω m (loe: oommeeter). Ω = volt/amper on elektritakistuse ühik, selle ühiku kohta on selgitusi Ohmi seadust käsitlevas artiklis.

Kõrgeimad takistusväärtused on elektriisolaatoritel või halbadel elektrijuhtidel, madalaimad aga elektrijuhtidel või headel elektrijuhtidel. Mida paremini juht juhib elektrivoolu, seda madalam on selle takistus . Kõrgeima ja madalaima takistusega metalljuhtide järjestus on tina, teras, alumiinium, kuld, vask, hõbe. Seega võib järeldada, et objekti takistusväärtus näitab objekti võimet elektrivoolu takistada.

Hea juhi, mis järgib Ohmi seadust, takistusväärtus teatud temperatuuril elektriväljast sõltumatu, mis tähendab, et kui elektrivälja suurus muutub, siis takistusväärtus ei muutu. Seevastu juhi, mis ei järgi Ohmi seadust, takistusväärtus sõltub elektriväljast, mis tähendab, et kui elektrivälja suurus muutub, muutub ka takistusväärtus.

Metalljuhi takistus sõltub temperatuurist. Temperatuuri tõustes takistus suureneb; vastupidi, temperatuuri langedes takistus väheneb. Temperatuuri tõustes liiguvad aatomid kiiremini ja muutuvad korrapäratumaks, takistades elektronide liikumist ja aeglustades nende voolu. Temperatuuri langedes liiguvad aatomid aeglasemalt ja muutuvad organiseeritumaks, võimaldades sujuvamat elektronide voogu.

Eritakistuse pöördväärtus on juhtivus. Matemaatiliselt väljendatakse eritakistuse ja juhtivuse vahelist seost järgmise võrrandiga:
σ = 1/ρ
Kirjeldus: σ = juhi juhtivus, ρ = juhi eritakistus.
Takistuse ühik on Ωm, seega juhtivuse ühik on 1/Ωm = (Ωm)-1

Kõrgeimad juhtivuse väärtused on elektrijuhtidel või headel elektrijuhtidel, madalaimad aga elektriisolaatoritel või halbadel elektrijuhtidel. Mida paremini juht juhib elektrivoolu, seda suurem on selle juhtivus. Kõrgeima ja madalaima juhtivusega metalljuhtide järjestus on hõbe, vask, kuld, alumiinium, teras, tina. Seega võib järeldada, et objekti juhtivuse väärtus näitab objekti võimet elektrivoolu juhtida. Hõbedal on kõrge juhtivus, kuid see on kallis, seega kasutatakse vaske elektrivoolu juhina laialdasemalt.

 

Jäta kommentaar