Odpor vodiče

Odpor vodiče

v kapitole Ohmův zákon byl zaveden jev a veličina ELEKTRICKÝ ODPOR (dále pouze odpor)
odpor je základní vlastností každého vodiče
v praxi je velmi důležité znát znát odpor vodičů
- z důvodů snížení ztrát při přenosu elektrické energie s následkem nestability elektrických veličin (napětí a proudu) u spotřebitelů a spotřebičů je potřeba co nejmenší odpor
- naopak v mnohých technických zařízeních odpor vodiče využíváme (klasická žárovka, topná tělesa)
- odpor vodiče se významně výužívá pak ve všech elektronických zařízeních

Závislost odporu na různých vlastnostech vodiče:

základními vlastnosti vodiče jsou jeho:
- délka
- průřez
- materiál
- teplota

délka vodiče - l
- každého asi napadne, že čím delší vodič, tím bude jeho odpor větší
- platí, že odpor vodiče je přímo úměrný délce l - viz obr.

průřez vodiče - S
- každého asi napadne, že čím tlustší vodič, tím bude jeho odpor menší
  - ale tak to úplně pravda není
    - vodiče mohou mít různý tvar (kruhový, čtvercový, obdélníkový, trojúhelníkový, oválný a klidně i měsíčkový....)
      - a jak pak vzít tlopušťku?
  - proto je důležitým parametrem tzv. průřez vodiče - viz první obrázek
    - plocha, která vznikne, pokud vodič přeřízneme kolmo k délce
- platí, že odpor vodiče je nepřímo úměrný k průřezu S - viz obr.

materiál vodiče - ρ
- každého asi napadne, že vodiče z různých materiálů mají různý odpor - viz. obr.
- fyzikální veličina, která charakterizuje elektrický odpor z hlediska materiálu se nazývá REZISTIVITA a značí se ρ
  - POZOR!: neplést s hustotou, s kterou nemá vůbec nic společného, kromě značky (veličin je výrazně více, než písmenek pro značky, proto se musí více veličin značit stejně)
  - jedná se o materiálovou konstantu
  - každý materiál má jinou
  - čím nižší velikost rezistivity, tím má materiál nižší odpor a lépe vede el. proud
- platí:

Rezistivita je odpor vodiče délky l = 1 m a průřezu S = 1 m².

Odpor vodiče pak lze vypočítat podle vztahu:

Poznámka:

v technické praxi se používá rezistivita většinou jako odpor vodiče délky 1 m, ale průřezu 1 mm².

to samé číslo, ale milionkrát větší
používá se proto, že běžné vodiče mají průřezy od setin mm² do několika desítek mm² a 1 m² je milion mm²
např. doma vodiče vedoucí proud do zásuvky mají průřez 2,5 mm²
průřez vodiče S se pak do vztahu dosazuje v mm²

teplota vodiče - t
- další veličinou, která má vliv na odpor vodiče je terplota
- vliv teploty na odpor vodiče v rozmezí běžných teplot je poměrně malý
- významnější by mohl být pouze u dlouhých vodičů (pro dálkový přenos, vodičů - trolejí - pro napájení dopravních prostředků), v případě letního období a přímého působení Slunce na rozpálení vodiče
- v případě, kdy hrozí, že vodič při provozu spotřebiče bude trvale zvyšovat teplotu, je nutné chlazení
- velmi významný je opačný děj, tj. chlazení vodiče na velmi nízké teploty (okolo –270 °C), kdy se u vodičů projeví tzv. SUPRAVODIVOST, tj. nulový odpor vodiče
  - velmi tenký vodič může vést velký proud
  - využívá se pro získání velmi silných magnetických polí - např. urychlovače částic - chlazení vodičů tekutým héliem
- platí: