Električna otpornost i provodnost
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/82/Otpor.svg/250px-Otpor.svg.png)
Električna otpornost (oznaka
Merna jedinica električne otpornosti je om metar (
Najmanju električnu otpornost imaju superprovodnici, potom električni provodnici, poluprovodnici i elektroliti, a najveću električni izolatori. Osim od vrste materije otpornost zavisi i od primesa u materiji, temperaturi, strukturi materije, tako na primer otpornost vode u tečnom stanju jako zavisi od koncentracije rastvorenih soli (ukupne rastvorene materije).[4]
Električna provodnost
[уреди | уреди извор]Električna provodnost (oznaka
Merna jedinica električne provodnosti je simens po metru (S/m).
Najveću električnu provodnost imaju superprovodnici, potom električni provodnici, poluprovodnici i elektroliti, a najmanju električni izolatori. Osim od vrste materije, provodnost zavisi i od primesa u materiji, temperaturi, strukturi materije, na primer provodnost vode u tečnom stanju jako zavisi od koncentracije rastvorenih soli (ukupne rastvorene materije). [5]
Električna otpornost i provodnost nekih materije
[уреди | уреди извор]Lista ispod pokazuje električnu otpornost, električnu provodnost i temperaturni koeficijent električnog otpora za različite materijale na 20 °C (293 K):
Materijal | Temperaturni koeficijent električnog otpora (K−1) |
Izvori | ||
---|---|---|---|---|
Grafen | 1,00 x 10-8 | 1,00 x 108 | −0,000 2 | [6] |
Srebro | 1,59 x 10-8 | 6,3 x 107 | 0,003 8 | [7][8] |
Bakar | 1,68 x 10-8 | 5,96 x 107 | 0,003 862 | [9] |
Žareni bakar | 1,72 x 10-8 | 5,8 x 107 | 0,003 93 | [10] |
Zlato | 2,44 x 10-8 | 4,11 x 107 | 0,003 4 | [7] |
Aluminijum | 2,82 x 10-8 | 3,5 x 107 | 0,003 9 | [7] |
Kalcijum | 3,36 x 10-8 | 2,98 x 107 | 0,004 1 | |
Volfram | 5,60 x 10-8 | 1,79 x 107 | 0,004 5 | [7] |
Cink | 5,90 x 10-8 | 1,69 x 107 | 0,003 7 | [11] |
Nikal | 6,99 x 10-8 | 1,43 x 107 | 0,006 | |
Litijum | 9,28 x 10-8 | 1,08 x 107 | 0,006 | |
Željezo | 9,71 x 10-8 | 1,00 x 107 | 0,005 | [7] |
Platina | 1,06 x 10-7 | 9,43 x 106 | 0,003 92 | [7] |
Kalaj | 1,09 x 10-7 | 9,17 x 106 | 0,004 5 | |
Ugljenični čelik (1010) | 1,43 x 10-7 | 6,99 x 106 | [12] | |
Olovo | 2,20 x 10-7 | 4,55 x 106 | 0,003 9 | [7] |
Titanijum | 4,20 x 10-7 | 2,38 x 106 | 0,003 8 | |
Električni čelik sa usmerenim zrnom |
4,60 x 10-7 | 2,17 x 106 | [13] | |
Manganin | 4,82 x 10-7 | 2,07 x 106 | 0,000 002 | [14] |
Konstantan | 4,90 x 10-7 | 2,04 x 106 | 0,000 008 | [15] |
Nerđajući čelik (18/8 CrNi) | 6,90 x 10-7 | 1,45 x 106 | 0,000 94 | [16] |
Živa | 9,80 x 10-7 | 1,02 x 106 | 0,000 9 | [14] |
Hromnikal | 1,10 x 10-6 | 6,7 x 105 | 0,000 4 | [7] |
GaAs | od 1,00 x 10-3 do 1,00 x 108 | od 1,00 x 10-8 do 103 | [17] | |
Ugljenik (amorfni) | od 5,00 x 10-4 do 8,00 x 10-4 | od 1,25 x 103 do 2 x 103 | −0.0005 | [7][18] |
Ugljenik (grafit) | od 2.50 x 10-6 do 5.00x 10-6 | od 2,00 x 105 do 3,00 x 103 | [19] | |
Germanijum | 0,46 | 2,17 | − 0,048 | [7][8] |
Morska voda | 0,20 | 4,80 | [20] | |
Bazenska voda | od 0,333 do 0,40 | od 0,25 do 0,30 | [21] | |
Pitka voda | od 20 do 2 000 | od 5,00 x 10-4 do 5,00 x 10-2 | ||
Silicijum | 6.40 x 102 | 1,56 x 10-3 | -0,075 | [7] |
Drvo | od 1.00 x 103 do 1,00 x 104 | od 10-4 do 10-3 | [22] | |
Destilovana voda | 1,80 x 105 | 5,50 x 10-6 | [23] | |
Staklo | od 1,00 x 1011 do 1,00 x 1015 | od 10-15 do 10-11 | [7][8] | |
Tvrda guma | 1,00 x 1013 | 10-14 | [7] | |
Suho drvo | od 1,00 x 1014 do 1,00 x 1016 | od 10-16 do 10-14 | [22] | |
Sumpor | 1,00 x 1015 | 10-16 | [7] | |
Vazduh | od 1,30 x 1014 do 3,30 x 1014 | od 3 x 10-15 do 8 x 10-15 | [24] | |
Dijamant | 1,00 x 1012 | 10-13 | [25] | |
Kremeno staklo | 7,50 x 1017 | 1,30 x 10-18 | [7] | |
PET | 1,00 x 1021 | 10-21 | ||
Teflon | od 1,00 x 1023 do 1,00 x 1025 | od 10-25 do 10-23 |
Gustina otpornosti
[уреди | уреди извор]U nekim vidovima primene gde je težina predmeta veoma važna, gustina otpornosti proizvoda je važnija od apsolutno niske otpornosti – često postoji mogućnost da se napravi deblji provodnik da bi se kompenzovalo za veću otpornost; i stoga je niska gustina otpornosti materijala proizvoda poželjna. Na primer, kod nadzemnih električnih vodova na velika rastojanja, aluminijum se često koristi umesto bakra (Cu) jer jer je lakši a ima približno istu provodnost.
Srebro, mada ima najmanju otpornost od svih metala, ima visoku gustinu i stoga se ponaša slično sa bakrom, ali je daleko skuplje. Kalcijum i alkalni metali imaju podesne vrednosti gustine otpornost ali se retko koriste kao provodnici usled njihove velike reaktivnosti sa vodom i kiseonikom (i odsustva fizičke jačine). Aluminijum je daleko stablniji. Berilijum se ne koristi zbog toksičnosti.[26] (Čist berilijum je isto tako veoma krt.) Stoga je aluminijum obično najpodesniji metal kad su težina i cena provodnika kriterijumi.
Material | Otpornost (n |
Gustina (g/cm3) |
Otpornost × gustina produkta |
Relativna zapremina neophodna da proizvede istu provodnost kao Cu |
Relativna težina (masa) neophodan da proizvede istu provodnost kao Cu |
Približna cena (USD po kg) (12/9/2018) |
Relativna cena u odnosu na Cu | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(g. |
Relativna na Cu | |||||||
Natrijum | 47,7 | 0,97 | 46 | 31% | 2,843 | 0,31 | ||
Litijum | 92,8 | 0,53 | 49 | 33% | 5,531 | 0,33 | ||
Kalcijum | 33,6 | 1,55 | 52 | 35% | 2,002 | 0,35 | ||
Kalijum | 72,0 | 0,89 | 64 | 43% | 4,291 | 0,43 | ||
Berilijum | 35,6 | 1,85 | 66 | 44% | 2,122 | 0,44 | ||
Aluminijum | 26,50 | 2,70 | 72 | 48% | 1,5792 | 0,48 | 2,0 | 0,16 |
Magnezijum | 43,90 | 1,74 | 76 | 51% | 2,616 | 0,51 | ||
Bakar | 16,78 | 8,96 | 150 | 100% | 1 | 1 | 6,0 | 1 |
Srebro | 15,87 | 10,49 | 166 | 111% | 0,946 | 1,11 | 456 | 84 |
Zlato | 22,14 | 19,30 | 427 | 285% | 1,319 | 2,85 | 39,000 | 19,000 |
Gvožđe | 96,1 | 7,874 | 757 | 505% | 5,727 | 5,05 |
Reference
[уреди | уреди извор]- ^ Lowrie (20. 9. 2007). Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press. стр. 254—. ISBN 978-1-139-46595-3.
- ^ Kumar, Narinder (2003). Comprehensive Physics XII. Laxmi Publications. стр. 282. ISBN 978-81-7008-592-8.
- ^ Bogatin, Eric (2004). Signal Integrity: Simplified. Prentice Hall Professional. стр. 114. ISBN 978-0-13-066946-9.
- ^ Električna otpornost, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.
- ^ Električna provodnost, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2017.
- ^ Physicists Show Electrons Can Travel More Than 100 Times Faster in Graphene, date=19. 9. 2013. Newsdesk.umd.edu (2008-03-24). Приступљено 2014-02-03.
- ^ а б в г д ђ е ж з и ј к л љ м Serway, Raymond A. (1998). Principles of Physics (2nd изд.). Fort Worth, Texas; London: Saunders College Pub. стр. 602. ISBN 978-0-03-020457-9.
- ^ а б в Griffiths, David (1999) [1981]. „7. Electrodynamics”. Ур.: Alison Reeves. Introduction to Electrodynamics (3rd изд.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hal]. стр. 286. ISBN 978-0-13-805326-0. OCLC 40251748.
- ^ Giancoli, Douglas (2009) [1984]. „25. Electric Currents and Resistance”. Ур.: Jocelyn Phillips. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics (4th изд.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. стр. 658. ISBN 978-0-13-149508-1.
- ^ Copper wire tables : United States. National Bureau of Standards : Free Download & Streaming : Internet Archive. Archive.org (2001-03-10). Приступљено 2014-02-03.
- ^ Physical constants Архивирано на сајту Wayback Machine (23. новембар 2011). (PDF format; see page 2, table in the right lower corner). Приступљено 2011-12-17.
- ^ AISI 1010 Steel, cold drawn. Matweb
- ^ „JFE steel” (PDF). Приступљено 20. 10. 2012.
- ^ а б Giancoli, Douglas C. (1995). Physics: Principles with Applications (4th изд.). London: Prentice Hall. ISBN 978-0-13-102153-2.
(see also Table of Resistivity. hyperphysics.phy-astr.gsu.edu) - ^ John O'Malley (1992) Schaum's outline of theory and problems of basic circuit analysis, p. 19, McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-047824-4.
- ^ Glenn Elert (ed.), "Resistivity of steel", The Physics Factbook, retrieved and 16 June 2011.
- ^ Ohring, Milton (1995). Engineering materials science, Volume 1 (3rd изд.). Academic Press. стр. 561. ISBN 978-0-12-524995-9.
- ^ Y. Pauleau, Péter B. Barna, P. B. Barna (1997) Protective coatings and thin films: synthesis, characterization, and applications, p. 215, Springer. ISBN 978-0-7923-4380-6.
- ^ Hugh O. Pierson, Handbook of carbon, graphite, diamond, and fullerenes: properties, processing, and applications, p. 61, William Andrew. 1993. ISBN 978-0-8155-1339-1.
- ^ Physical properties of sea water Архивирано на сајту Wayback Machine (18. јануар 2018). Kayelaby.npl.co.uk. Приступљено 2011-12-17.
- ^ [3]. chemistry.stackexchange.com
- ^ а б Transmission Lines data. Transmission-line.net. Приступљено 2014-02-03.
- ^ Pashley, M. J.; Rzechowicz; Pashley; Francis (2005). „De-Gassed Water is a Better Cleaning Agent”. The Journal of Physical Chemistry B. 109 (3): 1231—8. PMID 16851085. doi:10.1021/jp045975a.
- ^ Pawar, D. M.; Murugavel; Lal (2009). „Effect of relative humidity and sea level pressure on electrical conductivity of air over Indian Ocean”. Journal of Geophysical Research. 114: D02205. Bibcode:2009JGRD..11402205P. doi:10.1029/2007JD009716.
- ^ Lawrence S. Pan, Don R. Kania, Diamond: electronic properties and applications, p. 140, Springer. 1994. ISBN 978-0-7923-9524-9.
- ^ Chemical properties of beryllium - Health effects of beryllium - Environmental effects of beryllium
Literatura
[уреди | уреди извор]- Kumar, Narinder (2003). Comprehensive Physics XII. Laxmi Publications. стр. 282. ISBN 978-81-7008-592-8.
- Lowrie (20. 9. 2007). Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press. стр. 254—. ISBN 978-1-139-46595-3.
- Paul Tipler (2004). Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th изд.). W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-0810-0.
- Measuring Electrical Resistivity and Conductivity
Spoljašnje veze
[уреди | уреди извор]- „Electrical Conductivity”. Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham. 2010.
- Electrical Resistivity and conductivity-Wikipedia article spoken for the blind "Audiopedia as of July 17, 2014"
- Comparison of the electrical conductivity of various elements in WolframAlpha