Fizikoje varža yra medžiagos polinkio atsispirti elektros srovės tekėjimui matas. Tai priklauso nuo medžiagos pobūdžio, storio ir ilgio bei temperatūros. Atsparumas yra mažas medžiagų, tokių kaip metalai, kurie yra geri laidininkai, ir daug medžiagų, tokių kaip plastikas ir guma, kurios yra izoliatoriai. Kai elektros srovė susiduria su pasipriešinimu, dalis jos energijos paverčiama šiluma, o kartais – šviesa, sumažindama srovę. Šis reiškinys gali būti problema, bet taip pat turi daug naudos.
Atsparumą įtakojantys veiksniai
Atsparumas gali būti laikomas atvirkštiniu laidumu, o svarbiausias laidumo veiksnys yra medžiagos sudėtis. Elektros srovę sudaro elektronų srautas, o jiems atsitrenkus į atomus, atsiranda pasipriešinimas. Metaluose yra daug laisvai laikomų elektronų, kurie leidžia lengvai tekėti srovei, o nemetalai – ne. Skysčiai, kuriuose yra jonų, pavyzdžiui, druskos tirpalas arba išlydyta druska, taip pat yra geri laidininkai, nes šie judrūs, elektra įkrauti atomai ir molekulės leidžia tekėti srovei.
Vielos ar kabelio storis ir ilgis taip pat turi įtakos. Atsparumas didėja ilgėjant, nes atsiranda daugiau atomų, į kuriuos reikia atsitrenkti, bet mažėja didėjant storiui, nes storesnėje laidoje yra daugiau elektronų, galinčių pernešti srovę. Jis taip pat didėja didėjant temperatūrai. Kuo mažesnis medžiagos laidumas, tuo didesnė įtampa arba elektrovaros jėga, reikalinga, kad per ją tekėtų srovė.
Ohmo įstatymas
Atsparumo, srovės ir įtampos santykis žinomas kaip Ohmo dėsnis, pavadintas vokiečių fiziko Georgo Ohmo (1789-1854) vardu, kuris buvo pripažintas atradęs medžiagos sudėties, ilgio ir storio įtaką srovės dydžiui. tekėti per jį tam tikra įtampa. Vienetas om taip pat pavadintas jo vardu. Įprasta forma įstatyme teigiama, kad elektros srovė yra lygi įtampai, padalytai iš varžos. Fizikos lygtyse ryšiams išreikšti paprastai naudojamos raidės ir simboliai; Omo dėsnis paprastai rašomas kaip
I = G/R
čia I = srovė amperais, V = elektrovaros jėga voltais ir R = varža in
omai
. Tai reiškia, kad jei žinomos dviejų iš šių veiksnių reikšmės, galima rasti kito vertę. Lygtį galima parašyti kaip
R = V/I
ir
V = IR
priklausomai nuo to, kurios reikšmės yra žinomos ir kurią reikia apskaičiuoti. Pavyzdžiui, jei elektrovaros jėga yra šeši voltai, o teka du amperai, varža yra 3 omai: R = V/I.
Naudoja
Tai, kad elektrinė varža generuoja šilumą, išnaudojama namų ir maisto ruošimui elektriniu šildymu. Nuo šio reiškinio priklauso elektrinės kaitlentės, orkaitės, grotelės ir skrudintuvai. Lygiai taip pat kaitinamoji lemputė naudoja labai ploną laidą, kad generuotų šviesą, kai per ją teka srovė.
Prietaisai, vadinami rezistoriais, naudojami tam tikrų grandinių amperams sumažinti, siekiant apsaugoti subtilius komponentus nuo pažeidimų, o saugikliai naudojami elektros įrangai apsaugoti nuo srovės viršįtampių. Juos sudaro viela, kurios sudėtis, storis ir ilgis yra sureguliuoti taip, kad būtų sukurtas atsparumo lygis, dėl kurio jie išsilydo nuo šilumos, susidariusios, kai srovė viršija tam tikrą vertę. Tai nutraukia grandinę ir apsaugo nuo srovės žalos. Jie dažniausiai naudojami kištukuose ir būna įvairių tipų, pavyzdžiui, 3 amperų, 5 amperų ir 13 amperų.
Melo detektoriai remiasi tuo, kad žmogaus odos laidumą labai padidina prakaitas, kuriame yra joninių junginių, pavyzdžiui, druskos. Objektas yra prijungtas prie prietaiso, kuris per odą perduoda nedidelę srovę ir matuoja jos vertę. Idėja tokia, kad gulint padidėja prakaitavimas, dėl to padidėja odos laidumas, o dėl to teka didesnė srovė.
galios perdavimo
Tam, kad elektra iš generuojančių stočių būtų perduodama į namus, būtina, kad ji nukeliautų didelius atstumus elektros linijomis. Dėl to tai būtų nepraktiška esant įtampai, kuriai esant iš pradžių gaminama elektra, nes dėl kabelių varžos būtų prarasta per daug energijos. Dėl šios priežasties transformatoriai naudojami labai padidinti perdavimo įtampą, sumažinant energijos nuostolius. Įtampa vėl mažinama transformatoriais, esančiais šalia tiekiamų namų.