Elektriskā pretestība

Pretestības jēdzienu var formulēt matemātiski formulas veidā, izmantojot sprieguma un strāvas stipruma jēdzienus: pretestība ir attiecība starp spriegumu, kas pielikts vadītājam un strāvas stiprumu, kas plūst tajā:

${\displaystyle \ R={U \over I}}$ ,

kur:

${\displaystyle \ R}$  — elektriskā pretestība,

${\displaystyle \ U}$  — spriegums, kas pielikts vadītājam (līdzspriegums vai maiņsprieguma efektīvā vērtība),

${\displaystyle \ I}$  — vadītājā plūstošās strāvas stiprums (līdzstrāvas stiprums vai maiņstrāvas stipruma efektīvā vērtība).

Šī formula ir ekvivalenta Oma likumam.

Elektriskai pretestībai pretējais lielums ir elektriskā vadītspēja.

 

Atšķirībā no materiāla īpatnējās pretestības, kas ir nemainīga katram materiālam atsevišķi, vadītāja (piemēram, vada, caurules, kabeļa, utt.) pretestība ir atšķirīga katram objektam atsevišķi. Vadītāja elektriskā pretestība ir atkarīga no vadītāja formas, izmēriem un materiāla, no kura tas izgatavots.

Vada elektriskā pretestība aprēķināma pēc formulas:

${\displaystyle \ R={\rho \cdot {l \over S}}}$ ,

kur:

${\displaystyle \ \rho }$  — materiāla īpatnējā pretestība,

${\displaystyle \ l}$  — vadītāja garums,

${\displaystyle \ S}$  — vadītāja šķērsgriezuma laukums.

Maiņstrāvas ķēdēs aktīvā pretestība pastāv līdzās reaktīvajai pretestībai. Aktīvā pretestība neizraisa sprieguma un strāvas fāžu nobīdi.

Maiņstrāvas plūšanu pavada virsmas efekts, tāpēc aktīvā pretestība vienmēr ir lielāka par omisko.^[1]

Elektriskās pretestības cēlonis ir brīvo elektronu izkliedes procesi, tiem kustoties vadītāja kristālrežģī. Ja pieņem, ka elektriskās strāvas vadīšanā piedalās visi kolektivizētie (brīvie) valences elektroni, īpatnējā pretestība ${\displaystyle \rho =\rho _{J}+\rho _{D}+\rho _{P}+\rho _{e}}$ , kur ${\displaystyle \rho _{J}}$  ir uz kristālrežģa joniem, ${\displaystyle \rho _{D}}$  ir uz kristālrežģa defektiem, ${\displaystyle \rho _{P}}$  ir uz piejaukumvielu atomiem, ${\displaystyle \rho _{e}}$  ir uz pašiem elektroniem notiekošie izkliedes procesi. Parasti ${\displaystyle \rho _{e}}$  daļa kopējā pretestībā ir maza, jo, elektroniem izkliedējoties savā starpā, visu brīvo elektronu sistēmas kopējais impulss nemainās, izņemot zemās temperatūrās, kad elektroni daļu sava impulsa var atdot kristālrežģim. Pēc Matisena likuma, pretestības ${\displaystyle \rho _{D}}$  un ${\displaystyle \rho _{P}}$  atkarīgas no defektu un piejaukumu koncentrācijām un tikpat kā nav atkarīgas no temperatūras. Ja ${\displaystyle \rho _{D}}$  un ${\displaystyle \rho _{P}}$  summu apzīmē ar ${\displaystyle \rho _{k}}$ , tad tuvināti ${\displaystyle \rho (T)=\rho _{k}+\rho _{J}(T)}$ .

Ja vadītājs ir bez piejaukumiem, bez defektiem (tā nekad nav), tad, absolūtajai temperatūrai tiecoties uz nulli (${\displaystyle T\rightarrow 0}$ ), arī īpatnējā pretestība ${\displaystyle \rho \rightarrow 0}$ . Tad, zūdot siltumkustībai, joni pārstāj svārstīties un brīvo elektronu kustība nav traucēta (pretestība ${\displaystyle R=0}$ ). ^[2]

• Oms
• Oma likums
• Īpatnējā pretestība
• Dielektriķis
• Rezistors
• Supravadītspēja

Šis ar fiziku saistītais raksts ir nepilnīgs. Jūs varat dot savu ieguldījumu Vikipēdijā, papildinot to. s d l