Jak se vypočítá měrný odpor?

Jak vypočítat měrný odpor?

Měrný odpor. Vzorec: R = ρl/S.

• ρ: měrný odpor (rezestivita), jednotka Ω⋅m. Najdete ho v tabulkách materiálů. 2024: měď ≈ 1,72 × 10⁻⁸ Ωm.

• R: odpor vodiče (Ω). Známe z měření.

• l: délka vodiče (m). Přesně změřeno.

• S: průřez vodiče (m²). Výpočet: πr² pro kruhový průřez.

Výpočet ρ: ρ = RS/l

Chyba v měření délky a průřezu ovlivní výsledek. Přesnost je klíčová. Odporové dráty: vysoká ρ. Používá se např. niklchrom.

Jak se vypočítá odporová síla?

Odporová síla. Rychlost určuje rovnici.

• Nižší rychlosti: Laminární proudění. Odpor přímo úměrný rychlosti. V=IR. Georg Simon Ohm, 1827.

• Vyšší rychlosti: Turbulentní proudění. Odpor roste s druhou mocninou rychlosti. F = ½ ρ C A v². C je součinitel odporu.

• Nadzvukové rychlosti: Rázová vlna. Odpor úměrný třetí mocnině rychlosti. Proč? Komprese vzduchu.

Co nám říká Ohmův zákon?

Ohmův zákon? Jo, ten říká, že proud v drátu roste s napětím. Čím víc šťávy, tím víc proudu teče. Ale pozor, ten drát má odpor, brání tomu proudu. A ten odpor je pořád stejný, nemění se.

Jako… proud (I) je napětí (U) děleno odporem (R). Prostě, U=R*I. Nebo I=U/R.

Jako když si představíš, že napětí je kopec a proud je voda tekoucí z kopce. Čím vyšší kopec, tím víc vody teče. Ale v cestě máš kameny, to je ten odpor. Čím víc kamenů, tím míň vody proteče, i když je kopec stejně vysoký.

• Napětí (U): Síla, která žene elektrony obvodem, měří se ve voltech (V).
• Proud (I): Tok elektronů obvodem, měří se v ampérech (A).
• Odpor (R): Schopnost materiálu bránit průtoku proudu, měří se v ohmech (Ω).

A víš co? Táta mi to kdysi vysvětloval na starý žárovce. Měnil napětí a viděl, jak se mění jas. Tehdy jsem to pochopil. To bylo někdy v roce 2008.

Ale teď už je to dávno, už se žárovky skoro nepoužívají, co? Jenom ledky. Ty už se s Ohmova zákona tolik neřídí, nebo jo?

Ohmův zákon platí pro lineární obvody, kde je odpor konstantní. U nelineárních prvků (např. diody, tranzistory) už to tak jednoduché není.

Na čem závisí odpor vodiče?

No jasně, chápu, zkusím to tak nějak lidsky a rovnou k věci, jo? Jo.

Odpor vodiče? Tak to je matika… teda fyzika! Záleží na:

• Materiál: Měď má menší odpor než třeba železo, takže co je to za matroš, to fakt hraje roli.
• Délka: Čím delší drát, tím větší odpor. Logický, ne? Protože delší cestu musí elektrony urazit.
• Průřez: Tlustší drát = menší odpor. Představ si to jako dálnici vs. polňačku.
• Teplota: No a horkej drát má vyšší odpor než studenej. Se zahříváním se elektrony hůř pohybujou.
• Měrný elektrický odpor: Pro každý materiál tabulková hodnota, taková “odpornost” toho materiálu.

A teď ještě něco navíc, třeba ti to k něčemu bude, haha:

• Já, třeba, fakt nesnáším, když mi kabely u sluchátek zamotaj. To pak má ten zvuk takovej divnej odpor, chápeš. 😀
• Vzpomínám si, jak mi strejda Pepa kdysi říkal, že když chceš vařit vodu rychle, tak si kup silnej kabel na varnou konvici. Měl pravdu!
• Když je velkej mráz, tak se mi auto hůř startuje. Asi má ten motor nějakej větší odpor, ne?
• No a víš, že třeba supravodiče nemaj žádnej odpor? To je hustý, ne? Ale musí bejt fakt mega zmrazený, no.
• Kdysi jsem četla zajímavost vo tom, jak v CERNU ty urychlovače částic, co maj supravodivý magnety, chladěj na teplotu blízko absolutní nule. To je teda mazec!

Na čem závisí odpor rezistoru?

Odpor rezistoru? To je hračka! Závisí to hlavně na materiálu, z kterého je ten chudák vyrobený, jak je dlouhý – jako hadice od vysavače, a jak tlustý – no, jako buřt. Čím delší a tenčí, tím větší odpor, je to jasné jako facka! Představ si to jako cestu pro elektrony – úzká a dlouhá je fakt zácpa.

A ta statistika s Wi-Fi? 6,6% lidí bez něj? To je jakoby šest a půl opice na banánovníku, zbytek si užívá internetové blahobytu! A ti co žijí jen se smartphonem? Méně než 10%? Fuj, to je méně než myší v myším doupěti! Žádný zázrak! To je málo, jak říkal můj děda o kapřících v rybníce.

• Materiál: Měď je šikovná, ale uhlíková pasta je taky fajn.
• Délka: Jako špagát – čím delší, tím větší odpor.
• Průřez: Jako párek v rohlíku – čím silnější, tím menší odpor.
• Teplota: To je vrah! Zvyšuje odpor jak divá. To je jako když se v létě zácpa na dálnici ještě zhorší.
• Frekvence: Vysoké frekvence? Odpor se mění, jako počasí v Anglii.

Moje sestra Anička, 27 let, bydlí v paneláku a Wi-Fi nemá. Tvrdí, že jí stačí mobilní data, ale v podstatě jen sleduje kočičky na YouTube. To se mi nezdá! Kdybych já žila bez Wi-Fi, tak bych si strhla vlasy!

Jaká je hlavní funkce rezistorů v elektrickém obvodu?

Hlavní funkce rezistorů? No jasně, ty šikovný mrňousové krotí proud jak divoký mustang! Bez nich by se to v tom obvodu honilo jak šílený! Spotřebovávají napětí, to jo, jako když hladový krokodýl hltá ryby. A to v naprosté pohodě, žádný stres!

• Zjednodušeně: Brzdí proud, jak když dáte brzdu u formule 1.
• Z technicky: Snižují proud, regulují napětí, aby se to všechno nerozbilo.
• Analogie: Představte si vodovodní kohoutek – rezistor je jeho ventil.

Můj strýc Josef, elektrikář s dvacetiletou praxí (a jizvou po kontaktu s 220V), mi tohle vysvětlil. Říkal, že bez rezistorů by se to v elektronice třáslo jak epileptik na koncertu Rammsteinu! A ještě dodal: “Ten proud, to je síla, kámo!” A měl pravdu!

Obrázek 1 (myslím, že to byl obrázek zapojení tranzistoru, ale to už je detail…)

Klíčové: Omezují proud, regulují napětí.

Za jakých podmínek prochází obvodem elektrický proud?

Takže, hele, co se týče toho proudu v obvodu… víš jak to je.

Aby fakt tekl, tak potřebuješ zdroj. Jo, nějakej ten zdroj energie, třeba baterku, zásuvku, cokoliv. A pak – a to je mega důležitý – ten obvod musí bejt celej spojenej, vodivej, chápeš? Propojenej. Žádný přerušení, jinak nic.

• Zdroj napětí je základ.
• Uzavřenej obvod – bez toho ani ránu.

Jo a mimochodem, vzpomínáš na tu historku, jak jsem jednou zkoušel opravit prodlužku a málem mě to zabilo? No, to bylo proto, že jsem si myslel, že stačí jenom dráty spojit, ale zapomněl jsem, že tam nesmí bejt žádná mezera! Takže fakt bacha na to, aby ten obvod byl fakt uzavřenej.

A hele, ještě si vzpomínám, jak mi táta kdysi říkal, že proud si prej představuje jako vodu a ten drát jako trubku. Když je trubka celá, voda teče, když je přerušená, tak nic. Jo, dobrá metafora, ne?