Содержание записи:

Расчет сопротивления проводника — онлайн калькулятор, формула

расчет сопротивления проводника
расчет сопротивления проводника

Расчет сопротивления проводника — неотъемлемый этап при проектировании и анализе электрической цепи. Если обратится к понятным примером, то провода, обеспечивающие электроэнергией наши дома, в зависимости от длинны, сечения и материала обладают сопротивлением. Сопротивление проводника ограничивает величину тока в электрической цепи. Чем больше величина сопротивление, тем меньше ток. Провода, как правило, не обладают большим сопротивлением, способным значительно снизить силу тока. Но, так как проводник — это по сути последовательно соединенный резистор, то от его сопротивления зависит падение напряжения в цепи.

С помощью калькулятора расчета сопротивления проводника вы можете в онлайн режиме определить как сопротивление по длине, так и длину по сопротивлению. Также в обзоре приведена методика расчета с примерами.

Калькулятор сопротивления проводника

Особенность данного калькулятора в том, что вы можете производить как расчет сопротивления проводника по известной длине, так и длину по известному сопротивлению. После выбора соответствующего расчета необходимо указать:

  • Материал.
  • Температуру. По умолчанию 20 °C.
  • Площадь или диаметр поперечного сечения проводника. Если вы заполните оба поля, то калькулятор будет считать по наибольшему значению. То есть, если указанная площадь будет больше площади, рассчитанной по введенному диаметру, калькулятор будет считать просто по площади. Такое разделение удобно для проводников с произвольным сечением (не круг).
  • Длину или сопротивление (зависит от конкретного расчета)

Нажав на кнопку «Расчет» вы получите результат. Для очистки формы и нового расчета воспользуйтесь кнопкой «Очистить».

калькулятор сопротивления провода


Материал:
Температура (для металлов) (°C):
Площадь поперечного сечения S (мм²):
Диаметр поперечного сечения D (мм):

Длина провода, l:



Расчет сопротивления провода

Сопротивление проводника рассчитывается по следующей формуле:

калькулятор сопротивления провода R = ρ×(l/S)
Где: R — электрическое сопротивление проводника (Ом); ρ — удельное сопротивление проводника (Ом·м);l — длина проводника (м);S — площадь сечения проводника (м²).

Воспользуемся данной формулой и рассмотрим несколько примеров расчета сопротивления проводника:

  1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм². R = ρ×(l/S) = 0,13×(200/5) = 5,2 Ом.
  2. Вычислить сопротивление 2 км алюминиевого проводника сечением 2,5 мм². R = ρ×(l/S) = 0,03×(2000/2,5) = 24 Ом.
  3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из
    никелиновой проволоки сечением 0,21 мм². Определить необходимую длину
    проволоки. Преобразуем формулу для определения длинны проводника. l = R×(S/ρ) = 30×(0,21/0,42) = 15 м.
  4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление
    ее равно 25 Ом. Преобразуем формулу для определения площади сечения проводника. S = ρ×(l/R) = 1,1×(20/25) = 0,88 мм².
  5. Проволока сечением 0,5 мм² и длиной 40 м имеет сопротивление 16
    Ом. Определить удельное сопротивление проводника. Преобразуем формулу для определения удельного электрического сопротивления проводника. ρ = R×(S/l) = 16×(0,5/40) = 0,2 Ом·мм²/м.

В приведенных примерах не указаны удельные сопротивления проводников. Они брались из приведенных ниже таблиц. Причем, так как сечения у нас были в миллиметрах, то удельное сопротивление для простоты расчетов бралось из второй таблицы (Ом·мм²/м).

Удельное сопротивление проводников (электрическое)

Удельное электрическое сопротивление (удельное сопротивление) — это физическая величина, характеризующая способность материала препятствовать прохождению электрического тока, выражается в Ом·метр. Значение удельного сопротивления зависит от температуры. В проводниках удельное электрическое сопротивление с повышением температуры возрастает, а в полупроводниках и диэлектриках — наоборот, уменьшается.

Из соотношения ρ = R×(S/l) следует, что единица измерения удельного сопротивления в системе СИ равна такому удельному сопротивлению вещества, при котором однородный проводник длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 м², изготовленный из этого вещества, имеет сопротивление, равное 1 Ом. Соответственно, удельное сопротивление произвольного вещества, выраженное в единицах СИ, численно равно сопротивлению участка электрической цепи, выполненного из данного вещества, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м².

Для характеристики удельного сопротивления также применяется единица Ом·мм²/м. То есть единица равна такому удельному сопротивлению вещества, при котором однородный проводник длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 мм², изготовленный из этого вещества, имеет сопротивление, равное 1 Ом. Соответственно, удельное сопротивление какого-либо вещества, выраженное в этих единицах, численно равно сопротивлению участка электрической цепи, выполненного из данного вещества, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм².

Таблица показателей удельного сопротивления материалов (Ом·м):

Материал Удельное сопротивление, ρ при 20 °C (Ом·м)
Латунь ∼0.6 — 0.9 x 10-7
Серебро 1.59×10−8
Медь 1.68×10−8
Обожженная медь 1.72×10−8
Золото 2.44×10−8
Алюминий 2.65×10−8
Вольфрам 5.60×10−8
Цинк 5.90×10−8
Кобальт 6.24×10−8
Никель 6.99×10−8
Рутений 7.10×10−8
Литий 9.28×10−8
Железо 9.70×10−8
Платина 1.06×10−7
Олово 1.09×10−7
Тантал 1.3×10−7
Галлий 1.40×10−7
Ниобий 1.40×10−7
Углеродистая сталь (1010) 1.43×10−7
Свинец 2.20×10−7
Титан 4.20×10−7
Электротехническая сталь 4.60×10−7
Манганин (сплав) 4.82×10−7
Константан (сплав) 4.90×10−7
Нержавеющая сталь 6.90×10−7
Ртуть 9.80×10−7
Марганец 1.44×10−6
Нихром (сплав) 1.10×10−6
Углерод (аморфный) 5×10−4 — 8×10−4
Углерод (графит) параллельно-базальная плоскость 2.5×10−6 — 5.0×10−6
Углерод (графит) перпендикулярно-базальная плоскость 3×10−3
Германий 4.6×10−1
Морская вода 2.1×10−1
Вода в плавательном бассейне 3.3×10−1 — 4.0×10−1
Питьевая вода 2×101 — 2×103
Кремний 2.3×103
Древесина (влажная) 103 — 104
Деионизированная вода 1.8×105
Стекло 1011 — 1015
Углерод (алмаз) 1012
Твердая резина 1013
Воздух 109 — 1015
Древесина (сухая) 1014 — 1016
Сера 1015
Плавленый кварц 7.5×1017

Таблица удельных сопротивлений проводников (Ом·мм²/м):

Материал проводника Удельное сопротивление, ρ (Ом·мм²/м)
Серебро 0,015
Медь 0,0175
Золото 0,023
Латунь 0,025 — 0,108
Алюминий 0,028
Натрий 0,047
Иридий 0,0474
Вольфрам 0,05
Цинк 0,054
Молибден 0,059
Никель 0,087
Бронза 0,095 — 0,1
Железо 0,1
Сталь 0,103 — 0,137
Олово 0,12
Свинец 0,22
Никелин 0,42
Манганин 0,43 — 0,51
Константан 0,5
Титан 0,6
Ртуть 0,94
Нихром 1,05 — 1,4
Фехраль 1,15 — 1,35
Висмут 1,2
Хромаль 1,3 — 1,5

Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления, нужно взять 7,7 м такого проводника. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки с площадью поперечного сечения 1 мм². 1 м медного проводника сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такого проводника.