Jak se počítá odpor vodiče?

Jak se počítá odpor vodiče?

Elektrický odpor vodiče určuje, jak silně se vodič brání průchodu elektrického proudu. Jeho velikost závisí na několika faktorech, a to se dá přesně vypočítat pomocí jednoduchého vzorce.

Základní vzorec pro výpočet odporu je R = ρl/S. Pojďme si rozdělit jednotlivé proměnné:

• R představuje odpor vodiče, měřený v ohmech (Ω). Odpor je tedy vlastnost, která udává, jak moc se vodič brání toku proudu. Vyšší hodnota odporu znamená větší bránění.

• ρ (řecké písmeno rho) značí měrný odpor materiálu vodiče. Měrný odpor je materiálová konstanta, která udává, jak moc se daný materiál brání průchodu proudu. Vyjadřuje se v ohmech krát metrech na metr krychlový (Ω·m). Je to vlastnost samotného materiálu a závisí na jeho fyzikálních vlastnostech, jako je například teplota. Protože je to konstanta, je jedinečná pro každý materiál. Například měrný odpor mědi je mnohem nižší než měrný odpor křemíku, což znamená, že měď je pro průchod proudu mnohem lepším vodičem.

• l označuje délku vodiče v metrech. Intuitivně je jasné, že delší vodič bude mít větší odpor, protože proud se musí “probojovat” skrz větší vzdálenost.

• S představuje plochu průřezu vodiče v metrech čtverečních. Plocha průřezu je klíčová. Širší vodič (větší průřez) bude mít menší odpor než tenké vodič (menší průřez). Proud totiž najde snazší cestu skrz větší prostor.

Zjednodušeně řečeno:

• Délka (l): Čím delší vodič, tím větší odpor.
• Plocha průřezu (S): Čím větší plocha průřezu, tím menší odpor.
• Měrný odpor (ρ): Čím menší měrný odpor, tím je materiál lepším vodičem a tím menší je odpor.

Příklad:

Potřebujeme vypočítat odpor měděného drátu o délce 10 metrů a ploše průřezu 1 mm². Měrný odpor mědi je přibližně 1,72 × 10⁻⁸ Ω·m.

1. Nejprve musíme převést plochu průřezu na metry čtvereční: 1 mm² = 1 × 10⁻⁶ m².

2. Pak už jen dosadíme do vzorce: R = (1,72 × 10⁻⁸ Ω·m) × (10 m) / (1 × 10⁻⁶ m²) = 0,000172 Ω.

Výsledný odpor je tedy 0,172 mΩ.

Tento vzorec je základním nástrojem pro pochopení a návrh elektrických obvodů. Je klíčový pro dimenzování vodičů a pro správné fungování všech elektrických zařízení.