2.Rezistenta electrica

a) rezistivitatea electrica - ρ Rezistivitatea electrică este mărimea fizica

ce caracterizeză comportarea distinctă a materialelor, sub acțiunea unui curent electric.

Rezistivitatea este proprietatea specifică unui anumit material de a se opune trecerii unui curent electric prin el.

Rezistivitatea este caracteristică fiecărui tip de material și stă la baza calculării rezistenței electrice a diferitelor corpuri realizate din materialul respectiv.

Rezistivitatea electrica depinde de natura conductorului si de starea fizica a acestuia

(temperatura ,puritate ) Marimea fizica definita ca inversul rezistivitatii

se numeste conductivitate electrica si se noteaza cu σ

Conductivitatea electrică (numită și conductibilitateelectrică specifică) este mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a permite transportul sarcinilor electrice atunci cînd este plasat într-un cîmp electric.

Rezistivitatea electrica depinde de natura conductorului si de starea fizica a acestuia

(temperatura ,puritate ) Marimea fizica definita ca inversul rezistivitatii

se numeste conductivitate electrica si se noteaza cu σ

Conductivitatea electrică (numită și conductibilitate electrică specifică) este mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a permite transportul sarcinilor electrice atunci cînd este plasat într-un cîmp electric.

σ = 1 / ρ σ si = Ω-1 m -1 / ρ si = Ω m

• După valorile conductivităţii, substanţele se pot clasifica în :

• -conductoare , dacă σ =(105÷ 108) Ω -1 m-1

• -semiconductoare, dacă σ=(10-7÷ 105) Ω-1 m-1

• -izolatoare, dacă σ=(10-20÷ 10-8) Ω-1 m-1

• Rezistivitatea semiconductoarelor scade cu creșterea temperaturii. Astfel de materiale sunt : Ge, Si și alte elemente din grupele IV,V, și VI, Cu2O precum și multe minerale.

La 200 C• Rezistivitatea electrica

• Argintul-------- 1,62·10-6 Ω·cm• Cuprul-------- 1,72·10-6 Ω·cm• Aluminiu------ 2,82·10-6 Ω·cm• Plumbul---------20,63·10-6 Ω·cm• Mercur-----------95,9·10-6 Ω·cm

• Conductibilitate electrica

• Argint…………. (0,98 Ω-1·cm-1)• Cupru----------- (0,593 Ω-1·cm-1)• Aur--------------- (0,42 Ω-1·cm-1)• Aluminiu--------- (0,38 Ω-1·cm-1)• Plumb--------------l (0,046 Ω-1·cm-1)• Mercur------------- (0,011 Ω-1·cm-1)• Asa se explica de ce conductoarele electrice (sarmele) se fac din cupru sau aluminiu.•

b) rezistenta electrica• Proprietatea conductoarelor electrice de a se opune trecerii

curentului electric se numeşte rezistenţă electrică .• Pentru o porţiune de conductor menţinută la aceeași

temperatură, rezistenţa R nu depinde de valoarea curentului ce trece prin el.

• Rezistenţa depinde de lungimea și secţiunea conductorului, fiind proporţională cu lungimea l și invers proporţională cu aria secţiunii transversale S. De asemenea, depinde de materialul din care este confecţionat conductorul .

• R = ρ l / S / ; R si= 1 Ω (Ohm)

c) dependenta de temperatura a rezistivitatii si rezistentei electrice

• Pentru variaţii de temperatură nu prea mari, rezistivitatea variază în funcţie de temperatură: ρ = ρ0 ( 1 + α t ) ,

• în care : ρ0 este rezistivitatea la 0 C, ρ este rezistivitatea la temperatura t, α este coeficientul termic al rezistivităţii.

• Rezistenta electrica variaza de asemenea dupa legea : R = R0 ( 1 + α t )

• Pentru metale pure, valoarea lui α este 4* 10-3 grd-1. • La aliaje, valoarea coeficientului termic este mai mică

decât a metalelor componente. Pentru unele aliaje, valoarea coeficientului α poate fi considerată practic nulă. Astfel de aliaje sunt:

• manganina (86% Cu+12%Mn+2%Ni), • constantanul (54%Cu+45%Ni+1%Mn),• nichelina (62%Cu+18%Ni+20%Zn),• crom-nichelul (57%Ni+16%Cr+26%Fe+1%Mn).• Astfel de aliaje se folosesc pentru fabricarea

rezistoarelor, care să aibă rezistenţe aproape independente de temperatură.

d) rezistorul/rezistenta

• Rezistorul este o piesă componentă din circuitele electrice și electronice a cărei principală proprietate este rezistenţa electrică.

• Rezistorul obișnuit are două terminale

Tipuri de rezistoare

SIMBOLURI REZISTOARE

• Pentru a putea recunoaste în scheme diverse tipuri de rezistoare, trebuie sa le putem identifica dupa simbol.

• A. Simboluri rezistoare fixe: • • B. simboluri rezistoare variabile: •

• SIMBOLURI REZISTOARE

POTENTIOMETRU

REOSTAT

CODUL CULORILOR PENTRU REZISTOR

e)Rezistenţa electrică a omului. Electrocutarea

• La fel ca orice organism viu, corpul uman are o rezistenţă electrică, Rom. Ea diferă de la om la om în limite foarte largi, şi chiar la acelaşi om în funcţie de situaţie.

• In general, rezistenţa omului este determinată de stratul de piele, de ţesuturile musculare, de aparatul circular, de organele interne şi de sistemul nervos; depinde nu numai de proprietăţile fizice (cum este cazul mediilor obişnuite), ci şi de procesele fizice şi biochimice foarte complicate care au loc în corp (se apreciază că rezistenţa electrică a omului lipsit de viaţă este de 1.6 ori mai mare decât aceea când el este viu).

• Pentru simplificare, rezistenţa corpului omenesc poate fi împărţită în două părţi: rezistenţa pielii, care este componenta hotărâtoare în rezistenţa electrică a corpului omenesc, şi rezistenţa ţesuturilor interioare.

• Dacă pielea este intactă şi uscată, rezistenţa corpului omenesc la atingerea unui corp sub tensiune variază între 40-100 KΩ, dar poate să ajungă până la 500 KΩ. Dacă rezistenţa pielii scade datorită a diverşi factori existenţi în mediul înconjurător (de ex. creşterea umidităţii), rezistenţa electrică poate să scadă până la 600 Ω, iar dacă la locul atingerii, stratul superior al pielii lipseşte (cazul unor zgârieturi, tăieturi sau răni), rezistenţa corpului omenesc poate să scadă şi mai mult.

• Electrocutarea, numită și şocul electric, reprezintă trecerea unui curent electric prin corpul omului când acesta este supus unei diferenţe de potenţial (unei tensiuni electrice). Gravitatea electrocutării depinde în cea mai mare parte de valoarea curentului electric Iom ce se stabilește prin organismul uman. Prin electrocutare este afectat organismul uman în totalitate, cea mai gravă afecţiune fiind cea a inimii sau a sistemului nervos central. Sub acţiunea curentului electric contractările și destinderile mușchiului inimii se produc foarte rapid, de ordinul sutelor de ori pe minut și dezordonat. Acest fenomen, numit fibrilaţie, echivalează practic cu oprirea funcţionării inimii. Marea majoritate a cazurilor de electrocutare mortală s-au datorat acestui efect. Acţiunea curentului electric direct asupra sistemului nervos central are loc când se atinge elementul sub tensiune cu părţi ale corpului de mare sensibilitate nervoasă (coincid cu părţile considerate în medicină la tratamentele de acupunctură). În astfel de cazuri pot fi afectaţi centrii nervoși importanţi, din care cea mai gravă este afectarea centrului care comandă respiraţia. Accidentele cu afectarea sistemului nervos sunt foarte rare, cele mai dese fiind fibrilaţiile inimii.

• Nr.Crt. Curentul prin om, Iom Timpul de trecere Efectele Produse • 1 0 – 1 mA nedefinit Nu se simte; la unele persoane, spre valoarea de 1

mA, apar uşoare furnicături • 2 1 – 5 mA nedefinit Furnicături şi comoţii nervoase până la părţile

superioare ale mâinilor sau picioarelor • 3 5 – 10 mA nedefinit Idem, însă mâinile devin mai rigide şi

crispate, eliberarea de sub acţiunea curentului mai este posibilă însă cu efort din partea accidentatului

• 4 10 – 15 mA nedefinit Eliberarea de sub acţiunea curentului electric nu mai este posibilă fără scoaterea de sub tensiune de către o altă persoană

• 5 15 – 25 mA nedefinit Creşterea uşoară a presiunii sângelui. Nu se semnalează urmări vătămătoare pentru sistemul circulator şi inimă

• 6 25 – 80 mA 25 – 30 s Creşterea presiunii sângelui. Dereglarea respiraţiei. Oprirea momentană a inimii având ca urmare o funcţionare neregulată a inimii, trecerea la fibrilaţia inimii

• 7 80 mA – 5(8) A 0.1 -0.3 s Fibrilaţia ireversibilă a inimii • 8 5 – 8 A(şi mai mare) nedefinit Oprirea circulaţiei sângelui şi a

inimii cu neregularităţi consecutive în funcţionarea inimii pe durată lungă. Creşterea presiunii sângelui ân timpul trecerii curentului. Îmbolnăvirea muşchilor respiratori. Arsuri.