Формула и пример расчёта
l=R×S/ρ; входы переводятся в согласованные единицы умножением на коэффициент выбранной единицы.
Пример
Сопротивление = 0,00002 кОм; Площадь проводящего сечения = 0,01 см²; Удельное электрическое сопротивление = 0,00002 Ом·мм. После согласования единиц: l=R×S/ρ. Результат = 1 м.
Условия расчёта
- Удельное сопротивление зависит от материала и температуры; введите значение для своего состояния проводника. Контактные сопротивления отсутствуют. Площадь относится к проводящей части без изоляции. Скин-эффект и реактивные свойства при переменном токе в эту модель не входят.
- В знаменателях находятся следующие входы: удельное электрическое сопротивление. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.
- Значения примера условные. Точность результата ограничена точностью исходных измерений.
Что именно находит этот расчёт
Свяжите сопротивление однородного проводника с удельным сопротивлением материала, длиной и площадью сечения. По трём известным данным можно восстановить четвёртый параметр.
Искомая величина записывается в м. Эта страница предназначена для конкретного сочетания входов: сопротивление в кОм; площадь проводящего сечения в см²; удельное электрическое сопротивление в Ом·мм. Подпись возле каждого поля является частью условия задачи. Меняя исходные измерения, сохраняйте их физический смысл и относите все параметры к одному образцу, участку или процессу.
Как подготовить измерения
Сопротивление: выбранная единица — килоомы (кОм). Сопротивление относится к выбранному элементу или эквивалентной системе. Убедитесь, что его единица соответствует электрической либо тепловой задаче. В демонстрационном наборе вводится 0,00002 кОм, что соответствует 0,02 Ом. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Площадь проводящего сечения: выбранная единица — квадратные сантиметры (см²). Площадь относится к поперечному сечению проводящей части. Внешняя площадь вместе с изоляцией не подходит; при круглом сечении сначала найдите площадь по диаметру жилы. В демонстрационном наборе вводится 0,01 см², что соответствует 0,000001 м². Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Удельное электрическое сопротивление: выбранная единица — ом-миллиметры (Ом·мм). Удельное электрическое сопротивление относится к материалу и температуре. Это характеристика в Ом·м, а не сопротивление готового проводника в омах. В демонстрационном наборе вводится 0,00002 Ом·мм, что соответствует 0,00000002 Ом·м. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Уравнение и согласование единиц
Формула R=ρl/S использует постоянное сечение и однородный материал. Здесь ρ означает удельное электрическое сопротивление в Ом·м, а не массовую плотность вещества.
Используемое уравнение для этой неизвестной: l=R×S/ρ. До его применения каждый вход переводится в согласованную единицу. Для данного набора перевод выглядит так: Сопротивление: 0,00002 кОм × 1 000 = 0,02 Ом; Площадь проводящего сечения: 0,01 см² × 0,0001 = 0,000001 м²; Удельное электрическое сопротивление: 0,00002 Ом·мм × 0,001 = 0,00000002 Ом·м. Сначала выполните эти преобразования, затем подставляйте числа в уравнение. Итог уже имеет единицу м; дополнительный коэффициент выбранной входной единицы к нему не применяется.
Разбор численного примера
Сопротивление = 0,00002 кОм; Площадь проводящего сечения = 0,01 см²; Удельное электрическое сопротивление = 0,00002 Ом·мм. После согласования единиц: l=R×S/ρ. Результат = 1 м.
Полный набор после перевода: Сопротивление = 0,02 Ом; Площадь проводящего сечения = 0,000001 м²; Удельное электрическое сопротивление = 0,00000002 Ом·м. Если проверяете этот пример вручную, сохраняйте коэффициенты без промежуточного округления и выполняйте операции в порядке уравнения. Полученный ответ 1 м относится к этому набору значений. В таблице меняется только первый вход, остальные остаются равными демонстрационным; это позволяет увидеть влияние одного параметра.
Как понимать итог
Увеличение длины повышает сопротивление, а увеличение сечения уменьшает его. Модель восстанавливает геометрический или электрический параметр, но не допустимый ток, нагрев, выбор автомата или соответствие правилам электромонтажа.
Единица ответа м фиксирована для этой задачи, даже если входы записаны в других единицах. При смене единицы исходное число нужно пересчитать так, чтобы физическая величина сохранилась. Если переписать только название единицы без изменения числа, получится другая исходная задача и другой результат.
Область применения и границы
Удельное сопротивление зависит от материала и температуры; введите значение для своего состояния проводника. Контактные сопротивления отсутствуют. Площадь относится к проводящей части без изоляции. Скин-эффект и реактивные свойства при переменном токе в эту модель не входят.
В знаменателях находятся следующие входы: удельное электрическое сопротивление. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.
Источник методики: OpenStax: resistivity and resistance. Для задач, основанных на определении удельной величины, преобразование является алгеброй этого определения; документ BIPM поясняет единицы SI. Коэффициенты перевода проверяются по определениям единиц и справочнику NIST. Эти ссылки не задают свойства вашего материала: такие исходные параметры нужно измерить или взять из документации к своей системе.
Меняем сопротивление, остальные входы сохраняем
| Сопротивление, кОм | Результат, м |
|---|---|
| 0,00001 | 0,5 |
| 0,00002 | 1 |
| 0,00004 | 2 |
Значения в таблице округлены для чтения. Для своей величины используйте калькулятор в начале страницы.
Частые вопросы
Какие единицы принимает эта страница?
Сопротивление: килоомы (кОм); Площадь проводящего сечения: квадратные сантиметры (см²); Удельное электрическое сопротивление: ом-миллиметры (Ом·мм). Результат выводится в м.
Как проверить расчёт вручную?
Приведите входы к согласованным единицам: Сопротивление: 0,00002 кОм × 1 000 = 0,02 Ом; Площадь проводящего сечения: 0,01 см² × 0,0001 = 0,000001 м²; Удельное электрическое сопротивление: 0,00002 Ом·мм × 0,001 = 0,00000002 Ом·м. Примените l=R×S/ρ. В примере получается 1 м.
Какие ограничения у этой модели?
Удельное сопротивление зависит от материала и температуры; введите значение для своего состояния проводника. Контактные сопротивления отсутствуют. Площадь относится к проводящей части без изоляции. Скин-эффект и реактивные свойства при переменном токе в эту модель не входят. В знаменателях находятся следующие входы: удельное электрическое сопротивление. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.
