चालकता क्या है? तांबे की प्रतिरोधकता

जब कोई विद्युत परिपथ बंद किया जाता है, जिसके टर्मिनलों पर विभवांतर होता है, तो विद्युत धारा उत्पन्न होती है। विद्युत क्षेत्र बलों के प्रभाव में मुक्त इलेक्ट्रॉन, चालक के अनुदिश गति करते हैं। अपने आंदोलन में, मुक्त इलेक्ट्रॉन कंडक्टर के परमाणुओं से टकराते हैं और उन्हें उनकी आपूर्ति देते हैं गतिज ऊर्जा.

इस प्रकार, किसी चालक से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों को अपनी गति में प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है। जब विद्युत धारा किसी चालक से होकर गुजरती है, तो चालक गर्म हो जाता है।

कंडक्टर का विद्युत प्रतिरोध (इसे निर्दिष्ट किया गया है लैटिन अक्षर r) किसी चालक से विद्युत धारा प्रवाहित होने पर विद्युत ऊर्जा के तापीय ऊर्जा में परिवर्तित होने की घटना के कारण। रेखाचित्रों पर विद्युत प्रतिरोधजैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 18.

प्रतिरोध की इकाई 1 मानी जाती है ओम. ओम को अक्सर ग्रीक बड़े अक्षर Ω (ओमेगा) द्वारा दर्शाया जाता है। इसलिए, लिखने के बजाय: "कंडक्टर का प्रतिरोध 15 ओम है," आप बस लिख सकते हैं: r = 15 Ω।

1000 ओम को 1 किलोओम (1 कोहम, या 1 kΩ) कहा जाता है।

1,000,000 ओम को 1 मेगाओम (1 मिलीग्राम ओम, या 1 MΩ) कहा जाता है।

उपकरण,परिवर्तनीय विद्युत प्रतिरोध वाले और सर्किट में करंट को बदलने के लिए काम करने वाले को रिओस्टेट कहा जाता है। आरेखों में, रिओस्टैट्स को चित्र में दिखाए अनुसार नामित किया गया है। 18. एक नियम के रूप में, एक रिओस्तात एक या किसी अन्य प्रतिरोध के तार से बना होता है, जो एक इन्सुलेट बेस पर घाव होता है। स्लाइडर या रिओस्टेट लीवर को एक निश्चित स्थिति में रखा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट में आवश्यक प्रतिरोध पेश किया जाता है।

छोटे क्रॉस-सेक्शन वाला एक लंबा कंडक्टर धारा के प्रति बड़ा प्रतिरोध पैदा करता है। बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले छोटे कंडक्टर धारा के प्रति थोड़ा प्रतिरोध प्रदान करते हैं।

यदि हम दो कंडक्टर लेते हैं विभिन्न सामग्रियां, लेकिन समान लंबाई और क्रॉस-सेक्शन, तो कंडक्टर अलग-अलग तरीके से करंट का संचालन करेंगे। इससे पता चलता है कि किसी चालक का प्रतिरोध चालक की सामग्री पर ही निर्भर करता है।

कंडक्टर का तापमान उसके प्रतिरोध को भी प्रभावित करता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, धातुओं का प्रतिरोध बढ़ता है, और तरल पदार्थ और कोयले का प्रतिरोध कम हो जाता है। केवल कुछ विशेष धातु मिश्रधातुएँ (मैंगनीन, कॉन्स्टेंटन, निकल, आदि) बढ़ते तापमान के साथ लगभग अपना प्रतिरोध नहीं बदलती हैं।

तो, हम देखते हैं कि किसी कंडक्टर का विद्युत प्रतिरोध कंडक्टर की लंबाई, कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शन, कंडक्टर की सामग्री और कंडक्टर के तापमान पर निर्भर करता है।

कंडक्टरों के प्रतिरोध की तुलना करते समय विभिन्न सामग्रियांप्रत्येक नमूने के लिए एक निश्चित लंबाई और क्रॉस-सेक्शन लेना आवश्यक है। तब हम निर्णय कर सकते हैं कि कौन सी सामग्री बेहतर या बदतर आचरण करती है विद्युत धारा.

1 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन वाले 1 मीटर लंबे कंडक्टर के प्रतिरोध (ओम में) को प्रतिरोधकता कहा जाता है और इसे नामित किया जाता है यूनानी अक्षरρ (आरएचओ).

कंडक्टर प्रतिरोध सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है

जहां आर कंडक्टर प्रतिरोध है, ओम;

ρ - कंडक्टर प्रतिरोधकता;

एल- कंडक्टर की लंबाई, मी;

एस - कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन, मिमी2।

इस सूत्र से हमें प्रतिरोधकता का आयाम प्राप्त होता है

तालिका में 1 कुछ कंडक्टरों की प्रतिरोधकता को दर्शाता है।

तालिका से पता चलता है कि 1 मीटर की लंबाई और 1 मिमी 2 के क्रॉस-सेक्शन वाले लोहे के तार का प्रतिरोध 0.13 ओम है। 1 ओम प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए, आपको 7.7 मीटर ऐसे तार लेने की आवश्यकता है। चांदी में सबसे कम प्रतिरोधकता होती है - यदि आप 1 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन के साथ 62.5 मीटर चांदी के तार लेते हैं तो 1 ओम प्रतिरोध प्राप्त किया जा सकता है। चाँदी सबसे अच्छा चालक है, लेकिन चाँदी की ऊंची कीमत इसके बड़े पैमाने पर उपयोग की संभावना को बाहर कर देती है। तालिका में चांदी के बाद तांबा आता है: 1 मिमी के क्रॉस सेक्शन के साथ 1 मीटर तांबे के तार का प्रतिरोध 0.0175 ओम है। 1 ओम का प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए, आपको 57 मीटर ऐसे तार लेने की आवश्यकता है।

शोधन द्वारा प्राप्त रासायनिक रूप से शुद्ध तांबे का विद्युत इंजीनियरिंग में तारों, केबलों, विद्युत मशीनों और उपकरणों की वाइंडिंग के निर्माण के लिए व्यापक उपयोग पाया गया है। एल्युमीनियम और लोहे का भी कंडक्टर के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

धातुओं और मिश्र धातुओं की विस्तृत विशेषताएँ तालिका में दी गई हैं। 2.

उदाहरण 1. 5 मिमी 2 के क्रॉस सेक्शन वाले 200 मीटर लोहे के तार का प्रतिरोध निर्धारित करें:

उदाहरण 2. 2.5 मिमी2 के क्रॉस सेक्शन के साथ 2 किमी एल्यूमीनियम तार के प्रतिरोध की गणना करें:

प्रतिरोध सूत्र से आप कंडक्टर की लंबाई, प्रतिरोधकता और क्रॉस-सेक्शन आसानी से निर्धारित कर सकते हैं।

उदाहरण 3.एक रेडियो रिसीवर के लिए, 0.21 मिमी2 के क्रॉस सेक्शन के साथ निकल तार से 30 ओम अवरोधक को हवा देना आवश्यक है। आवश्यक तार की लंबाई निर्धारित करें:

उदाहरण 4. 20 F की लंबाई वाले एक नाइक्रोम तार का क्रॉस-सेक्शन निर्धारित करें, यदि इसका प्रतिरोध 25 ओम है:

उदाहरण 5. 0.5 मिमी2 के क्रॉस सेक्शन और 40 मीटर की लंबाई वाले एक तार का प्रतिरोध 16 ओम है। तार की सामग्री निर्धारित करें.

कंडक्टर की सामग्री इसकी प्रतिरोधकता को दर्शाती है

प्रतिरोधकता तालिका के आधार पर, हम पाते हैं कि सीसे में यह प्रतिरोध होता है।

पहले कहा गया था कि कंडक्टरों का प्रतिरोध तापमान पर निर्भर करता है। आइए निम्नलिखित प्रयोग करें. आइए कई मीटर पतले धातु के तार को एक सर्पिल के रूप में लपेटें और इस सर्पिल को बैटरी सर्किट से जोड़ें। करंट मापने के लिए सर्किट में एक एमीटर शामिल किया जाता है। जब कुंडल को बर्नर की लौ में गर्म किया जाता है, तो आप देखेंगे कि एमीटर की रीडिंग कम हो जाएगी। इससे पता चलता है कि गर्म करने पर धातु के तार का प्रतिरोध बढ़ता है।

कुछ धातुओं को 100° तक गर्म करने पर प्रतिरोध 40-50% तक बढ़ जाता है। ऐसी मिश्रधातुएँ होती हैं जो गर्म करने पर अपना प्रतिरोध थोड़ा बदल देती हैं। कुछ विशेष मिश्रधातुएँ तापमान बदलने पर प्रतिरोध में वस्तुतः कोई परिवर्तन नहीं दिखाती हैं। बढ़ते तापमान के साथ धातु के कंडक्टरों का प्रतिरोध बढ़ता है, जबकि इसके विपरीत, इलेक्ट्रोलाइट्स (तरल कंडक्टर), कोयला और कुछ ठोस पदार्थों का प्रतिरोध कम हो जाता है।

तापमान में परिवर्तन के साथ धातुओं के प्रतिरोध को बदलने की क्षमता का उपयोग प्रतिरोध थर्मामीटर के निर्माण के लिए किया जाता है। यह थर्मामीटर अभ्रक फ्रेम पर लपेटा गया एक प्लैटिनम तार है। उदाहरण के लिए, भट्ठी में थर्मामीटर रखकर और गर्म करने से पहले और बाद में प्लैटिनम तार के प्रतिरोध को मापकर, भट्ठी में तापमान निर्धारित किया जा सकता है।

किसी चालक को प्रारंभिक प्रतिरोध के 1 ओम और प्रति 1 0 तापमान पर गर्म करने पर उसके प्रतिरोध में परिवर्तन को कहा जाता है प्रतिरोध का तापमान गुणांकऔर इसे α (अल्फा) अक्षर से दर्शाया जाता है।

यदि तापमान t 0 पर कंडक्टर का प्रतिरोध r 0 के बराबर है, और तापमान t पर r t के बराबर है, तो प्रतिरोध का तापमान गुणांक

विद्युत चालकता शरीर की विद्युत धारा संचालित करने की क्षमता को दर्शाती है। चालकता - प्रतिरोध मूल्य. सूत्र में, यह विद्युत प्रतिरोध के व्युत्क्रमानुपाती होता है, और इनका उपयोग वास्तव में सामग्री के समान गुणों को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है। चालकता को सीमेंस में मापा जाता है: [एस.एम.]=.

विद्युत चालकता के प्रकार:

— इलेक्ट्रॉनिक चालकता, जहां आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह चालकता मुख्य रूप से धातुओं की विशेषता है, लेकिन लगभग किसी भी सामग्री में किसी न किसी हद तक मौजूद होती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, इलेक्ट्रॉनिक चालकता कम हो जाती है।

— आयनिक चालकता. गैसीय और तरल मीडिया में मौजूद होते हैं जहां मुक्त आयन होते हैं जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र या अन्य के प्रभाव में माध्यम की पूरी मात्रा में घूमते हुए चार्ज भी ले जाते हैं। बाहरी प्रभाव. इलेक्ट्रोलाइट्स में उपयोग किया जाता है। बढ़ते तापमान के साथ, आयनिक चालकता बढ़ जाती है अधिकउच्च ऊर्जा वाले आयन, और माध्यम की श्यानता कम हो जाती है।

— छिद्र चालकता. यह चालकता सामग्री के क्रिस्टल जाली में इलेक्ट्रॉनों की कमी के कारण होती है। वास्तव में, इलेक्ट्रॉन फिर से यहां आवेश ले जाते हैं, लेकिन वे जाली के साथ-साथ क्रमिक रूप से आगे बढ़ते हुए प्रतीत होते हैं निःशुल्क सीटेंइसमें, धातुओं में इलेक्ट्रॉनों की भौतिक गति के विपरीत। इस सिद्धांत का उपयोग अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉनिक चालकता के साथ किया जाता है।

ऐतिहासिक रूप से, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में उपयोग की जाने वाली पहली सामग्री धातु और डाइलेक्ट्रिक्स (इन्सुलेटर जिनमें कम विद्युत चालकता होती है) थीं। अब प्राप्त हुआ व्यापक अनुप्रयोगइलेक्ट्रॉनिक्स अर्धचालकों में. वे कंडक्टर और डाइइलेक्ट्रिक्स के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं और इस तथ्य से विशेषता रखते हैं कि अर्धचालकों में विद्युत चालकता की मात्रा को विभिन्न प्रभावों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। अधिकांश आधुनिक कंडक्टर सिलिकॉन, जर्मेनियम और कार्बन से बने होते हैं। इसके अलावा, अन्य पदार्थों का उपयोग पीपी बनाने के लिए किया जा सकता है, लेकिन उनका उपयोग बहुत कम किया जाता है।

न्यूनतम हानि के साथ वर्तमान संचरण महत्वपूर्ण है। इस संबंध में, उच्च विद्युत चालकता और, तदनुसार, कम विद्युत प्रतिरोध वाली धातुएँ एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। इस संबंध में सबसे अच्छा चाँदी (62,500,000 S/m), उसके बाद तांबा (58,100,000 S/m), सोना (45,500,000 S/m), एल्यूमीनियम (37,000,000 S/m) है। आर्थिक व्यवहार्यता के अनुसार, एल्यूमीनियम और तांबे का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, जबकि तांबा चांदी की तुलना में चालकता में थोड़ा नीचा होता है। कंडक्टरों के उत्पादन के लिए अन्य सभी धातुओं का कोई औद्योगिक महत्व नहीं है।

जब बंद हो विद्युत परिपथ, जिसके टर्मिनलों पर संभावित अंतर होता है, होता है। विद्युत क्षेत्र बलों के प्रभाव में मुक्त इलेक्ट्रॉन, कंडक्टर के साथ चलते हैं। अपनी गति में, इलेक्ट्रॉन चालक परमाणुओं से टकराते हैं और उन्हें अपनी गतिज ऊर्जा की आपूर्ति देते हैं। इलेक्ट्रॉनों की गति लगातार बदलती रहती है: जब इलेक्ट्रॉन परमाणुओं, अणुओं और अन्य इलेक्ट्रॉनों से टकराते हैं, तो प्रभाव में यह कम हो जाती है विद्युत क्षेत्रनई टक्कर के साथ पुनः बढ़ता और घटता है। परिणामस्वरूप, कंडक्टर स्थापित हो जाता है एकसमान गतिप्रति सेकंड एक सेंटीमीटर के कई अंशों की गति से इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह। नतीजतन, किसी चालक से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों को हमेशा उसकी ओर से अपनी गति के लिए प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है। जब विद्युत धारा किसी चालक से होकर गुजरती है, तो चालक गर्म हो जाता है।

विद्युत प्रतिरोध

किसी चालक का विद्युत प्रतिरोध, जिसे लैटिन अक्षर से दर्शाया जाता है आर, किसी पिंड या माध्यम का परिवर्तन करने का गुण है विद्युतीय ऊर्जाजब इसमें विद्युत धारा प्रवाहित होती है तो यह गर्म हो जाता है।

आरेखों में, विद्युत प्रतिरोध को चित्र 1 में दिखाए अनुसार दर्शाया गया है। ए.

परिवर्तनीय विद्युत प्रतिरोध जो किसी परिपथ में धारा को बदलने का कार्य करता है, कहलाता है रिओस्तात. आरेखों में, रिओस्टैट्स को चित्र 1 में दिखाए अनुसार नामित किया गया है, बी. में सामान्य रूप से देखेंएक रिओस्तात किसी न किसी प्रतिरोध के तार से बनाया जाता है, जो एक इन्सुलेटिंग बेस पर लपेटा जाता है। स्लाइडर या रिओस्टेट लीवर को एक निश्चित स्थिति में रखा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट में आवश्यक प्रतिरोध पेश किया जाता है।

छोटे क्रॉस-सेक्शन वाला एक लंबा कंडक्टर धारा के प्रति बड़ा प्रतिरोध पैदा करता है। बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले छोटे कंडक्टर धारा के प्रति थोड़ा प्रतिरोध प्रदान करते हैं।

यदि आप अलग-अलग सामग्रियों से बने दो कंडक्टर लेते हैं, लेकिन समान लंबाई और क्रॉस-सेक्शन, तो कंडक्टर अलग-अलग तरीके से करंट का संचालन करेंगे। इससे पता चलता है कि किसी चालक का प्रतिरोध चालक की सामग्री पर ही निर्भर करता है।

कंडक्टर का तापमान उसके प्रतिरोध को भी प्रभावित करता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, धातुओं का प्रतिरोध बढ़ता है, और तरल पदार्थ और कोयले का प्रतिरोध कम हो जाता है। केवल कुछ विशेष धातु मिश्र धातुएं (मैंगनीन, कॉन्स्टेंटन, निकल और अन्य) बढ़ते तापमान के साथ शायद ही अपना प्रतिरोध बदलते हैं।

तो, हम देखते हैं कि एक कंडक्टर का विद्युत प्रतिरोध इस पर निर्भर करता है: 1) कंडक्टर की लंबाई, 2) कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शन, 3) कंडक्टर की सामग्री, 4) कंडक्टर का तापमान।

प्रतिरोध की इकाई एक ओम है। ओम को अक्सर ग्रीक बड़े अक्षर Ω (ओमेगा) द्वारा दर्शाया जाता है। इसलिए, "कंडक्टर प्रतिरोध 15 ओम है" लिखने के बजाय, आप बस लिख सकते हैं: आर= 15 Ω.
1,000 ओम को 1 कहा जाता है किलोओम(1kOhm, या 1kΩ),
1,000,000 ओम को 1 कहा जाता है मेगाओम(1mOhm, या 1MΩ)।

विभिन्न सामग्रियों से बने कंडक्टरों के प्रतिरोध की तुलना करते समय, प्रत्येक नमूने के लिए एक निश्चित लंबाई और क्रॉस-सेक्शन लेना आवश्यक है। तब हम यह निर्णय करने में सक्षम होंगे कि कौन सा पदार्थ विद्युत धारा का संचालन बेहतर या ख़राब करता है।

वीडियो 1. कंडक्टर प्रतिरोध

विद्युत प्रतिरोधकता

1 मिमी² के क्रॉस सेक्शन वाले 1 मीटर लंबे कंडक्टर के ओम में प्रतिरोध को कहा जाता है प्रतिरोधकताऔर इसे ग्रीक अक्षर से दर्शाया जाता है ρ (आरओ).

तालिका 1 कुछ चालकों की प्रतिरोधकता दर्शाती है।

तालिका नंबर एक

विभिन्न कंडक्टरों की प्रतिरोधकताएँ

तालिका से पता चलता है कि 1 मीटर की लंबाई और 1 मिमी² के क्रॉस-सेक्शन वाले लोहे के तार का प्रतिरोध 0.13 ओम है। 1 ओम प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए आपको 7.7 मीटर ऐसे तार लेने की आवश्यकता है। चाँदी की प्रतिरोधकता सबसे कम होती है। 1 मिमी² के क्रॉस सेक्शन के साथ 62.5 मीटर चांदी के तार लेकर 1 ओम प्रतिरोध प्राप्त किया जा सकता है। चाँदी सबसे अच्छा चालक है, लेकिन चाँदी की कीमत इसके बड़े पैमाने पर उपयोग की संभावना को बाहर कर देती है। तालिका में चांदी के बाद तांबा आता है: 1 मिमी² के क्रॉस सेक्शन वाले 1 मीटर तांबे के तार का प्रतिरोध 0.0175 ओम है। 1 ओम का प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए, आपको 57 मीटर ऐसे तार लेने की आवश्यकता है।

शोधन द्वारा प्राप्त रासायनिक रूप से शुद्ध तांबे का विद्युत इंजीनियरिंग में तारों, केबलों, विद्युत मशीनों और उपकरणों की वाइंडिंग के निर्माण के लिए व्यापक उपयोग पाया गया है। लोहे का उपयोग चालक के रूप में भी व्यापक रूप से किया जाता है।

कंडक्टर प्रतिरोध सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

कहाँ आर-ओम में कंडक्टर प्रतिरोध; ρ - कंडक्टर का विशिष्ट प्रतिरोध; एल- मी में कंडक्टर की लंबाई; एस- मिमी² में कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन।

उदाहरण 1. 5 मिमी² के क्रॉस सेक्शन वाले 200 मीटर लोहे के तार का प्रतिरोध निर्धारित करें।

उदाहरण 2. 2.5 मिमी² के क्रॉस सेक्शन के साथ 2 किमी एल्यूमीनियम तार के प्रतिरोध की गणना करें।

प्रतिरोध सूत्र से आप कंडक्टर की लंबाई, प्रतिरोधकता और क्रॉस-सेक्शन आसानी से निर्धारित कर सकते हैं।

उदाहरण 3.एक रेडियो रिसीवर के लिए, 0.21 मिमी² के क्रॉस सेक्शन के साथ निकल तार से 30 ओम प्रतिरोध को हवा देना आवश्यक है। आवश्यक तार की लंबाई निर्धारित करें।

उदाहरण 4.यदि इसका प्रतिरोध 25 ओम है तो 20 मीटर नाइक्रोम तार का क्रॉस-सेक्शन निर्धारित करें।

उदाहरण 5. 0.5 मिमी² के क्रॉस सेक्शन और 40 मीटर की लंबाई वाले एक तार का प्रतिरोध 16 ओम है। तार की सामग्री निर्धारित करें.

कंडक्टर की सामग्री इसकी प्रतिरोधकता को दर्शाती है।

प्रतिरोधकता तालिका के अनुसार हम पाते हैं कि इसका ऐसा प्रतिरोध है।

ऊपर कहा गया था कि चालकों का प्रतिरोध तापमान पर निर्भर करता है। आइए निम्नलिखित प्रयोग करें. आइए कई मीटर पतले धातु के तार को एक सर्पिल के रूप में लपेटें और इस सर्पिल को बैटरी सर्किट से जोड़ें। करंट मापने के लिए हम एक एमीटर को सर्किट से जोड़ते हैं। जब कुंडल को बर्नर की लौ में गर्म किया जाता है, तो आप देखेंगे कि एमीटर की रीडिंग कम हो जाएगी। इससे पता चलता है कि गर्म करने पर धातु के तार का प्रतिरोध बढ़ता है।

कुछ धातुओं को 100° तक गर्म करने पर प्रतिरोध 40-50% तक बढ़ जाता है। ऐसी मिश्रधातुएँ होती हैं जो गर्म करने पर अपना प्रतिरोध थोड़ा बदल देती हैं। कुछ विशेष मिश्रधातुएँ तापमान बदलने पर प्रतिरोध में वस्तुतः कोई परिवर्तन नहीं दिखाती हैं। बढ़ते तापमान के साथ प्रतिरोध बढ़ता है; इसके विपरीत, इलेक्ट्रोलाइट्स (तरल कंडक्टर), कोयले और कुछ ठोस पदार्थों का प्रतिरोध कम हो जाता है।

तापमान में परिवर्तन के साथ धातुओं के प्रतिरोध को बदलने की क्षमता का उपयोग प्रतिरोध थर्मामीटर के निर्माण के लिए किया जाता है। यह थर्मामीटर अभ्रक फ्रेम पर लपेटा गया एक प्लैटिनम तार है। उदाहरण के लिए, भट्ठी में थर्मामीटर रखकर और गर्म करने से पहले और बाद में प्लैटिनम तार के प्रतिरोध को मापकर, भट्ठी में तापमान निर्धारित किया जा सकता है।

किसी चालक को प्रारंभिक प्रतिरोध के 1 ओम और 1° तापमान पर गर्म करने पर उसके प्रतिरोध में परिवर्तन को कहा जाता है प्रतिरोध का तापमान गुणांकऔर इसे α अक्षर से दर्शाया जाता है।

यदि तापमान पर टी 0 चालक प्रतिरोध है आर 0 , और तापमान पर टीके बराबर होती है आर टी, फिर प्रतिरोध का तापमान गुणांक

टिप्पणी।इस सूत्र का उपयोग करके गणना केवल एक निश्चित तापमान सीमा (लगभग 200°C तक) में ही की जा सकती है।

हम कुछ धातुओं के लिए प्रतिरोध α के तापमान गुणांक के मान प्रस्तुत करते हैं (तालिका 2)।

तालिका 2

कुछ धातुओं के लिए तापमान गुणांक मान

हम प्रतिरोध के तापमान गुणांक के सूत्र से निर्धारित करते हैं आर टी:

आर टी = आर 0 .

उदाहरण 6. 200°C तक गर्म किए गए लोहे के तार का प्रतिरोध ज्ञात कीजिए यदि 0°C पर इसका प्रतिरोध 100 ओम था।

आर टी = आर 0 = 100 (1 + 0.0066 × 200) = 232 ओम।

उदाहरण 7.प्लैटिनम तार से बने एक प्रतिरोध थर्मामीटर का 15°C तापमान वाले कमरे में प्रतिरोध 20 ओम था। थर्मामीटर को ओवन में रखा गया और कुछ समय बाद इसका प्रतिरोध मापा गया। यह 29.6 ओम के बराबर निकला। ओवन में तापमान निर्धारित करें.

इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी

अब तक, हमने किसी चालक के प्रतिरोध को वह बाधा माना है जो चालक विद्युत धारा को प्रदान करता है। लेकिन फिर भी, कंडक्टर के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है। अतः चालक में प्रतिरोध (बाधा) के अतिरिक्त विद्युत धारा अर्थात् चालकता का संचालन करने की क्षमता भी होती है।

किसी चालक का प्रतिरोध जितना अधिक होगा, उसकी चालकता उतनी ही कम होगी, वह विद्युत धारा का संचालन उतना ही ख़राब करेगा, और, इसके विपरीत, किसी चालक का प्रतिरोध जितना कम होगा, उसकी चालकता उतनी ही अधिक होगी, धारा के लिए चालक से गुजरना उतना ही आसान होगा . इसलिए, किसी चालक का प्रतिरोध और चालकता पारस्परिक मात्राएँ हैं।

गणित से यह ज्ञात होता है कि 5 का व्युत्क्रम 1/5 है और इसके विपरीत, 1/7 का व्युत्क्रम 7 है। इसलिए, यदि किसी चालक के प्रतिरोध को अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है आर, तो चालकता को 1/ के रूप में परिभाषित किया गया है आर. चालकता को आमतौर पर अक्षर जी द्वारा दर्शाया जाता है।

विद्युत चालकता (1/ओम) या सीमेंस में मापी जाती है।

उदाहरण 8.कंडक्टर का प्रतिरोध 20 ओम है। इसकी चालकता ज्ञात कीजिए।

अगर आर= 20 ओम, फिर

उदाहरण 9.कंडक्टर की चालकता 0.1 (1/ओम) है। इसका प्रतिरोध ज्ञात कीजिए

यदि g = 0.1 (1/ओम), तो आर= 1 / 0.1 = 10 (ओम)

विद्युत प्रतिरोध की भौतिक प्रकृति.जब मुक्त इलेक्ट्रॉन किसी चालक में गति करते हैं, तो वे अपने पथ पर धनात्मक आयन 2 (चित्र 10, ए देखें), उस पदार्थ के परमाणुओं और अणुओं से टकराते हैं जिनसे चालक बना है, और अपनी ऊर्जा का कुछ हिस्सा उनमें स्थानांतरित करते हैं। इस मामले में, परमाणुओं और अणुओं के साथ टकराव के परिणामस्वरूप गतिमान इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा आंशिक रूप से निकलती है और गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है, जिससे कंडक्टर गर्म हो जाता है। इस तथ्य के कारण कि इलेक्ट्रॉन, किसी चालक के कणों से टकराकर, गति के कुछ प्रतिरोध पर काबू पा लेते हैं, यह कहने की प्रथा है कि चालकों में विद्युत प्रतिरोध होता है। यदि कंडक्टर का प्रतिरोध कम है, तो यह वर्तमान द्वारा अपेक्षाकृत कमजोर रूप से गर्म होता है; यदि प्रतिरोध अधिक है, तो कंडक्टर गर्म हो सकता है। विद्युत स्टोव को विद्युत प्रवाह की आपूर्ति करने वाले तार शायद ही गर्म होते हैं, क्योंकि उनका प्रतिरोध कम होता है, और स्टोव का सर्पिल, जिसमें उच्च प्रतिरोध होता है, लाल-गर्म हो जाता है। बिजली के लैंप का फिलामेंट और भी अधिक गर्म हो जाता है।
प्रतिरोध की इकाई ओम है। एक कंडक्टर का प्रतिरोध 1 ओम है जिसके माध्यम से 1 ए की धारा प्रवाहित होती है और इसके सिरों पर 1 वी के बराबर संभावित अंतर (वोल्टेज) होता है। 1 ओम के प्रतिरोध का मानक पारा का एक स्तंभ 106.3 सेमी लंबा और एक क्रॉस है- 0°C के तापमान पर 1 मिमी2 का अनुभागीय क्षेत्र। व्यवहार में, प्रतिरोध को अक्सर हजारों ओम - किलोओम (kOhm) या लाखों ओम - मेगाओम (MOhm) में मापा जाता है। प्रतिरोध को आर (आर) अक्षर द्वारा निर्दिष्ट किया गया है।
चालकता.किसी भी कंडक्टर को न केवल उसके प्रतिरोध से, बल्कि तथाकथित चालकता - विद्युत प्रवाह का संचालन करने की क्षमता से भी पहचाना जा सकता है। चालकता प्रतिरोध का व्युत्क्रम है। चालकता की इकाई को सीमेंस (Sm) कहा जाता है। 1 सेमी 1/1 ओम के बराबर है। चालकता को जी (जी) अक्षर द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। इस तरह,

जी = 1/आर(4)

विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता. परमाणुओं विभिन्न पदार्थविद्युत धारा के प्रवाह को असमान प्रतिरोध प्रदान करें। विद्युत धारा संचालित करने के लिए अलग-अलग पदार्थों की क्षमता का अंदाजा उनकी विद्युत प्रतिरोधकता p से लगाया जा सकता है। प्रतिरोधकता को दर्शाने वाला मान आमतौर पर 1 मीटर के किनारे वाले घन का प्रतिरोध माना जाता है। विद्युत प्रतिरोधकता को ओम * मी में मापा जाता है। पदार्थों की विद्युत चालकता को आंकने के लिए विशिष्ट विद्युत चालकता = 1/? की अवधारणा का भी उपयोग किया जाता है। विशिष्ट विद्युत चालकता को सीमेंस प्रति मीटर (एस/एम) में मापा जाता है (1 मीटर के किनारे वाले घन की चालकता)। विद्युत प्रतिरोधकता अक्सर ओम-सेंटीमीटर (ओम*सेमी) में व्यक्त की जाती है, और विद्युत चालकता सीमेंस प्रति सेंटीमीटर (एस/सेमी) में व्यक्त की जाती है। एक ही समय पर 1 ओम*सेमी = 10 -2 ओम*मीटर, और 1 एस/सेमी = 10 2 एस/मीटर।

कंडक्टर सामग्री का उपयोग मुख्य रूप से तारों, बार या टेप के रूप में किया जाता है, जिसका क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र आमतौर पर वर्ग मिलीमीटर में और लंबाई मीटर में व्यक्त की जाती है। इसलिए, ऐसी सामग्रियों की विद्युत प्रतिरोधकता और विद्युत चालकता के लिए, माप की अन्य इकाइयाँ शुरू की गई हैं: ? ओम * मिमी 2 / मी (एक कंडक्टर का प्रतिरोध 1 मीटर लंबा और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र 1 मिमी 2) में मापा जाता है, हुह? - एसएम*एम/एमएम2 में (1 मीटर की लंबाई और 1 मिमी2 के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के साथ एक कंडक्टर की चालकता)।

धातुओं में से, चांदी और तांबे में सबसे अधिक विद्युत चालकता होती है, क्योंकि उनके परमाणुओं की संरचना मुक्त इलेक्ट्रॉनों को आसानी से स्थानांतरित करने की अनुमति देती है, इसके बाद सोना, क्रोमियम, एल्यूमीनियम, मैंगनीज, टंगस्टन, आदि आते हैं। लोहा और स्टील में करंट का संचालन बदतर होता है।

शुद्ध धातुएँ हमेशा अपनी मिश्रधातुओं की तुलना में बेहतर बिजली का संचालन करती हैं। इसलिए, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, बहुत शुद्ध तांबे का उपयोग मुख्य रूप से किया जाता है, जिसमें केवल 0.05% अशुद्धियाँ होती हैं। और इसके विपरीत, ऐसे मामलों में जहां उच्च प्रतिरोध वाली सामग्री की आवश्यकता होती है (विभिन्न हीटिंग उपकरणों, रिओस्टैट्स आदि के लिए), विशेष मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है: कॉन्स्टेंटन, मैंगनीन, नाइक्रोम, फेक्रल।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रौद्योगिकी में, धातु के कंडक्टरों के अलावा, गैर-धातु वाले का भी उपयोग किया जाता है। ऐसे कंडक्टरों में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, कोयला, जिससे विद्युत मशीनों के ब्रश, स्पॉटलाइट के लिए इलेक्ट्रोड आदि बनाए जाते हैं। विद्युत प्रवाह के कंडक्टर पृथ्वी की मोटाई, पौधों, जानवरों और मनुष्यों के जीवित ऊतक हैं। नम लकड़ी और कई अन्य इन्सुलेशन सामग्री गीली होने पर बिजली का संचालन करती हैं।
किसी चालक का विद्युत प्रतिरोध न केवल चालक की सामग्री पर निर्भर करता है, बल्कि उसकी लंबाई l और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र s पर भी निर्भर करता है। (विद्युत प्रतिरोध एक पाइप में पानी की गति के लिए पेश किए गए प्रतिरोध के समान है, जो पाइप के क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र और उसकी लंबाई पर निर्भर करता है।)
सीधे कंडक्टर प्रतिरोध

आर= ? एल/एस (5)

यदि प्रतिरोधकता? ओम*मिमी/मीटर में व्यक्त किया जाता है, फिर ओम में कंडक्टर का प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए, इसकी लंबाई को मीटर में सूत्र (5) और वर्ग मिलीमीटर में क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र में प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

तापमान पर प्रतिरोध की निर्भरता.सभी सामग्रियों की विद्युत चालकता उनके तापमान पर निर्भर करती है। धातु के कंडक्टरों में, गर्म होने पर, धातु के क्रिस्टल जाली में परमाणुओं के कंपन की सीमा और गति बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप वे इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को जो प्रतिरोध प्रदान करते हैं वह भी बढ़ जाता है। ठंडा होने पर, विपरीत घटना घटित होती है: अव्यवस्थित दोलन गतिनोड्स पर परमाणु क्रिस्टल लैटिसघट जाती है, इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के प्रति उनका प्रतिरोध कम हो जाता है और चालक की विद्युत चालकता बढ़ जाती है।

हालाँकि, प्रकृति में, कुछ मिश्र धातुएँ हैं: फ़ेक्रल, कॉन्स्टेंटन, मैंगनीन, आदि, जिनमें विद्युत प्रतिरोध एक निश्चित तापमान सीमा में अपेक्षाकृत कम बदलता है। ऐसे मिश्र धातुओं का उपयोग विद्युत माप उपकरणों और कुछ उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रतिरोधों के निर्माण के लिए प्रौद्योगिकी में किया जाता है ताकि उनके संचालन पर तापमान के प्रभाव की भरपाई की जा सके।

तापमान परिवर्तन के साथ कंडक्टरों के प्रतिरोध में परिवर्तन की डिग्री को प्रतिरोध के तथाकथित तापमान गुणांक द्वारा आंका जाता है। यह गुणांक कंडक्टर के प्रतिरोध में सापेक्ष वृद्धि को दर्शाता है क्योंकि इसका तापमान 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ता है। तालिका में तालिका 1 सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली कंडक्टर सामग्री के लिए प्रतिरोध के तापमान गुणांक के मान दिखाती है।

किसी भी तापमान t पर धातु कंडक्टर R t का प्रतिरोध

आर टी = आर 0 [1 + ? (टी - टी 0) ] (6)

जहाँ R 0 एक निश्चित प्रारंभिक तापमान t 0 (आमतौर पर + 20 ° C) पर कंडक्टर का प्रतिरोध है, जिसकी गणना सूत्र (5) का उपयोग करके की जा सकती है;

टी- टी 0 - तापमान परिवर्तन।

गर्म होने पर अपने प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए धातु के कंडक्टरों की संपत्ति का अक्सर उपयोग किया जाता है आधुनिक प्रौद्योगिकीतापमान मापने के लिए. उदाहरण के लिए, मरम्मत के बाद ट्रैक्शन मोटर्स का परीक्षण करते समय, उनकी वाइंडिंग का ताप तापमान ठंडी अवस्था में और एक निर्दिष्ट अवधि (आमतौर पर 1 घंटे) के लिए लोड के तहत संचालन के बाद उनके प्रतिरोध को मापकर निर्धारित किया जाता है।

गहरी (बहुत मजबूत) शीतलन के दौरान धातुओं के गुणों का अध्ययन करते समय, वैज्ञानिकों ने एक उल्लेखनीय घटना की खोज की: पूर्ण शून्य (-273.16 डिग्री सेल्सियस) के करीब, कुछ धातुएं लगभग पूरी तरह से विद्युत प्रतिरोध खो देती हैं। वे आदर्श मार्गदर्शक, समर्थ बनते हैं लंबे समय तकविद्युत ऊर्जा के स्रोत से किसी भी प्रभाव के बिना एक बंद सर्किट के माध्यम से विद्युत धारा प्रवाहित करना। इस घटना को अतिचालकता कहा जाता है। वर्तमान में बनाया गया प्रोटोटाइपविद्युत लाइनें और विद्युत मशीनें जो अतिचालकता की घटना का उपयोग करती हैं। ऐसी मशीनें सामान्य प्रयोजन मशीनों की तुलना में काफी कम वजन और समग्र आयाम वाली होती हैं और बहुत उच्च दक्षता के साथ काम करती हैं। इस मामले में, बिजली लाइनें बहुत छोटे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र वाले तारों से बनाई जा सकती हैं। भविष्य में, इस घटना का उपयोग इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में अधिक से अधिक किया जाएगा।

जब एक विद्युत सर्किट बंद हो जाता है, जिसके टर्मिनलों पर संभावित अंतर होता है, तो वोल्टेज उत्पन्न होता है। विद्युत क्षेत्र बलों के प्रभाव में मुक्त इलेक्ट्रॉन, चालक के अनुदिश गति करते हैं। अपनी गति में, इलेक्ट्रॉन चालक परमाणुओं से टकराते हैं और उन्हें अपनी गतिज ऊर्जा की आपूर्ति देते हैं। इलेक्ट्रॉन की गति की गति लगातार बदलती रहती है: जब इलेक्ट्रॉन परमाणुओं, अणुओं और अन्य इलेक्ट्रॉनों से टकराते हैं, तो यह कम हो जाती है, फिर विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में यह बढ़ जाती है और एक नई टक्कर के दौरान फिर से घट जाती है। परिणामस्वरूप, कंडक्टर में एक सेंटीमीटर प्रति सेकंड के कई अंशों की गति से इलेक्ट्रॉनों का एक समान प्रवाह स्थापित होता है। नतीजतन, किसी चालक से गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों को हमेशा उसकी ओर से अपनी गति के लिए प्रतिरोध का सामना करना पड़ता है। जब विद्युत धारा किसी चालक से होकर गुजरती है, तो चालक गर्म हो जाता है।

विद्युत प्रतिरोध

किसी चालक का विद्युत प्रतिरोध, जिसे लैटिन अक्षर से दर्शाया जाता है आर, किसी पिंड या माध्यम का वह गुण है जो विद्युत धारा प्रवाहित होने पर विद्युत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

आरेखों में, विद्युत प्रतिरोध को चित्र 1 में दिखाए अनुसार दर्शाया गया है। ए.

परिवर्तनीय विद्युत प्रतिरोध जो किसी परिपथ में धारा को बदलने का कार्य करता है, कहलाता है रिओस्तात. आरेखों में, रिओस्टैट्स को चित्र 1 में दिखाए अनुसार नामित किया गया है, बी. सामान्य तौर पर, एक रिओस्टेट किसी न किसी प्रतिरोध के तार से बना होता है, जो एक इन्सुलेटिंग बेस पर लपेटा जाता है। स्लाइडर या रिओस्टेट लीवर को एक निश्चित स्थिति में रखा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट में आवश्यक प्रतिरोध पेश किया जाता है।

छोटे क्रॉस-सेक्शन वाला एक लंबा कंडक्टर धारा के प्रति बड़ा प्रतिरोध पैदा करता है। बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले छोटे कंडक्टर धारा के प्रति थोड़ा प्रतिरोध प्रदान करते हैं।

यदि आप अलग-अलग सामग्रियों से बने दो कंडक्टर लेते हैं, लेकिन समान लंबाई और क्रॉस-सेक्शन, तो कंडक्टर अलग-अलग तरीके से करंट का संचालन करेंगे। इससे पता चलता है कि किसी चालक का प्रतिरोध चालक की सामग्री पर ही निर्भर करता है।

कंडक्टर का तापमान उसके प्रतिरोध को भी प्रभावित करता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, धातुओं का प्रतिरोध बढ़ता है, और तरल पदार्थ और कोयले का प्रतिरोध कम हो जाता है। केवल कुछ विशेष धातु मिश्र धातुएं (मैंगनीन, कॉन्स्टेंटन, निकल और अन्य) बढ़ते तापमान के साथ शायद ही अपना प्रतिरोध बदलते हैं।

तो, हम देखते हैं कि एक कंडक्टर का विद्युत प्रतिरोध इस पर निर्भर करता है: 1) कंडक्टर की लंबाई, 2) कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शन, 3) कंडक्टर की सामग्री, 4) कंडक्टर का तापमान।

प्रतिरोध की इकाई एक ओम है। ओम को अक्सर ग्रीक बड़े अक्षर Ω (ओमेगा) द्वारा दर्शाया जाता है। इसलिए, "कंडक्टर प्रतिरोध 15 ओम है" लिखने के बजाय, आप बस लिख सकते हैं: आर= 15 Ω.
1,000 ओम को 1 कहा जाता है किलोओम(1kOhm, या 1kΩ),
1,000,000 ओम को 1 कहा जाता है मेगाओम(1mOhm, या 1MΩ)।

विभिन्न सामग्रियों से बने कंडक्टरों के प्रतिरोध की तुलना करते समय, प्रत्येक नमूने के लिए एक निश्चित लंबाई और क्रॉस-सेक्शन लेना आवश्यक है। तब हम यह निर्णय करने में सक्षम होंगे कि कौन सा पदार्थ विद्युत धारा का संचालन बेहतर या ख़राब करता है।

वीडियो 1. कंडक्टर प्रतिरोध

विद्युत प्रतिरोधकता

1 मिमी² के क्रॉस सेक्शन वाले 1 मीटर लंबे कंडक्टर के ओम में प्रतिरोध को कहा जाता है प्रतिरोधकताऔर इसे ग्रीक अक्षर से दर्शाया जाता है ρ (आरओ).

तालिका 1 कुछ चालकों की प्रतिरोधकता दर्शाती है।

तालिका नंबर एक

विभिन्न कंडक्टरों की प्रतिरोधकताएँ

तालिका से पता चलता है कि 1 मीटर की लंबाई और 1 मिमी² के क्रॉस-सेक्शन वाले लोहे के तार का प्रतिरोध 0.13 ओम है। 1 ओम प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए आपको 7.7 मीटर ऐसे तार लेने की आवश्यकता है। चाँदी की प्रतिरोधकता सबसे कम होती है। 1 मिमी² के क्रॉस सेक्शन के साथ 62.5 मीटर चांदी के तार लेकर 1 ओम प्रतिरोध प्राप्त किया जा सकता है। चाँदी सबसे अच्छा चालक है, लेकिन चाँदी की कीमत इसके बड़े पैमाने पर उपयोग की संभावना को बाहर कर देती है। तालिका में चांदी के बाद तांबा आता है: 1 मिमी² के क्रॉस सेक्शन वाले 1 मीटर तांबे के तार का प्रतिरोध 0.0175 ओम है। 1 ओम का प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए, आपको 57 मीटर ऐसे तार लेने की आवश्यकता है।

शोधन द्वारा प्राप्त रासायनिक रूप से शुद्ध तांबे का विद्युत इंजीनियरिंग में तारों, केबलों, विद्युत मशीनों और उपकरणों की वाइंडिंग के निर्माण के लिए व्यापक उपयोग पाया गया है। लोहे का उपयोग चालक के रूप में भी व्यापक रूप से किया जाता है।

कंडक्टर प्रतिरोध सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

कहाँ आर-ओम में कंडक्टर प्रतिरोध; ρ - कंडक्टर का विशिष्ट प्रतिरोध; एल- मी में कंडक्टर की लंबाई; एस- मिमी² में कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन।

उदाहरण 1. 5 मिमी² के क्रॉस सेक्शन वाले 200 मीटर लोहे के तार का प्रतिरोध निर्धारित करें।

उदाहरण 2. 2.5 मिमी² के क्रॉस सेक्शन के साथ 2 किमी एल्यूमीनियम तार के प्रतिरोध की गणना करें।

प्रतिरोध सूत्र से आप कंडक्टर की लंबाई, प्रतिरोधकता और क्रॉस-सेक्शन आसानी से निर्धारित कर सकते हैं।

उदाहरण 3.एक रेडियो रिसीवर के लिए, 0.21 मिमी² के क्रॉस सेक्शन के साथ निकल तार से 30 ओम प्रतिरोध को हवा देना आवश्यक है। आवश्यक तार की लंबाई निर्धारित करें।

उदाहरण 4.यदि इसका प्रतिरोध 25 ओम है तो 20 मीटर नाइक्रोम तार का क्रॉस-सेक्शन निर्धारित करें।

उदाहरण 5. 0.5 मिमी² के क्रॉस सेक्शन और 40 मीटर की लंबाई वाले एक तार का प्रतिरोध 16 ओम है। तार की सामग्री निर्धारित करें.

कंडक्टर की सामग्री इसकी प्रतिरोधकता को दर्शाती है।

प्रतिरोधकता तालिका के अनुसार हम पाते हैं कि इसका ऐसा प्रतिरोध है।

ऊपर कहा गया था कि चालकों का प्रतिरोध तापमान पर निर्भर करता है। आइए निम्नलिखित प्रयोग करें. आइए कई मीटर पतले धातु के तार को एक सर्पिल के रूप में लपेटें और इस सर्पिल को बैटरी सर्किट से जोड़ें। करंट मापने के लिए हम एक एमीटर को सर्किट से जोड़ते हैं। जब कुंडल को बर्नर की लौ में गर्म किया जाता है, तो आप देखेंगे कि एमीटर की रीडिंग कम हो जाएगी। इससे पता चलता है कि गर्म करने पर धातु के तार का प्रतिरोध बढ़ता है।

कुछ धातुओं को 100° तक गर्म करने पर प्रतिरोध 40-50% तक बढ़ जाता है। ऐसी मिश्रधातुएँ होती हैं जो गर्म करने पर अपना प्रतिरोध थोड़ा बदल देती हैं। कुछ विशेष मिश्रधातुएँ तापमान बदलने पर प्रतिरोध में वस्तुतः कोई परिवर्तन नहीं दिखाती हैं। बढ़ते तापमान के साथ प्रतिरोध बढ़ता है; इसके विपरीत, इलेक्ट्रोलाइट्स (तरल कंडक्टर), कोयले और कुछ ठोस पदार्थों का प्रतिरोध कम हो जाता है।

तापमान में परिवर्तन के साथ धातुओं के प्रतिरोध को बदलने की क्षमता का उपयोग प्रतिरोध थर्मामीटर के निर्माण के लिए किया जाता है। यह थर्मामीटर अभ्रक फ्रेम पर लपेटा गया एक प्लैटिनम तार है। उदाहरण के लिए, भट्ठी में थर्मामीटर रखकर और गर्म करने से पहले और बाद में प्लैटिनम तार के प्रतिरोध को मापकर, भट्ठी में तापमान निर्धारित किया जा सकता है।

किसी चालक को प्रारंभिक प्रतिरोध के 1 ओम और 1° तापमान पर गर्म करने पर उसके प्रतिरोध में परिवर्तन को कहा जाता है प्रतिरोध का तापमान गुणांकऔर इसे α अक्षर से दर्शाया जाता है।

यदि तापमान पर टी 0 चालक प्रतिरोध है आर 0 , और तापमान पर टीके बराबर होती है आर टी, फिर प्रतिरोध का तापमान गुणांक

टिप्पणी।इस सूत्र का उपयोग करके गणना केवल एक निश्चित तापमान सीमा (लगभग 200°C तक) में ही की जा सकती है।

हम कुछ धातुओं के लिए प्रतिरोध α के तापमान गुणांक के मान प्रस्तुत करते हैं (तालिका 2)।

तालिका 2

कुछ धातुओं के लिए तापमान गुणांक मान

हम प्रतिरोध के तापमान गुणांक के सूत्र से निर्धारित करते हैं आर टी:

आर टी = आर 0 .

उदाहरण 6. 200°C तक गर्म किए गए लोहे के तार का प्रतिरोध ज्ञात कीजिए यदि 0°C पर इसका प्रतिरोध 100 ओम था।

आर टी = आर 0 = 100 (1 + 0.0066 × 200) = 232 ओम।

उदाहरण 7.प्लैटिनम तार से बने एक प्रतिरोध थर्मामीटर का 15°C तापमान वाले कमरे में प्रतिरोध 20 ओम था। थर्मामीटर को ओवन में रखा गया और कुछ समय बाद इसका प्रतिरोध मापा गया। यह 29.6 ओम के बराबर निकला। ओवन में तापमान निर्धारित करें.

इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी

अब तक, हमने किसी चालक के प्रतिरोध को वह बाधा माना है जो चालक विद्युत धारा को प्रदान करता है। लेकिन फिर भी, कंडक्टर के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है। अतः चालक में प्रतिरोध (बाधा) के अतिरिक्त विद्युत धारा अर्थात् चालकता का संचालन करने की क्षमता भी होती है।

किसी चालक का प्रतिरोध जितना अधिक होगा, उसकी चालकता उतनी ही कम होगी, वह विद्युत धारा का संचालन उतना ही ख़राब करेगा, और, इसके विपरीत, किसी चालक का प्रतिरोध जितना कम होगा, उसकी चालकता उतनी ही अधिक होगी, धारा के लिए चालक से गुजरना उतना ही आसान होगा . इसलिए, किसी चालक का प्रतिरोध और चालकता पारस्परिक मात्राएँ हैं।

गणित से यह ज्ञात होता है कि 5 का व्युत्क्रम 1/5 है और इसके विपरीत, 1/7 का व्युत्क्रम 7 है। इसलिए, यदि किसी चालक के प्रतिरोध को अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है आर, तो चालकता को 1/ के रूप में परिभाषित किया गया है आर. चालकता को आमतौर पर अक्षर जी द्वारा दर्शाया जाता है।

विद्युत चालकता (1/ओम) या सीमेंस में मापी जाती है।

उदाहरण 8.कंडक्टर का प्रतिरोध 20 ओम है। इसकी चालकता ज्ञात कीजिए।

अगर आर= 20 ओम, फिर

उदाहरण 9.कंडक्टर की चालकता 0.1 (1/ओम) है। इसका प्रतिरोध ज्ञात कीजिए

यदि g = 0.1 (1/ओम), तो आर= 1 / 0.1 = 10 (ओम)