Ôm hay Ohm hoặc Ω gọi dễ hiểu là điện trở. Điện trở hiểu không khoa học lắm có nghĩa là độ cản trở dòng điện chạy qua, điện trở càng lớn thì nó lực cản dòng điện chạy qua càng lớn. Show
Vậy cho nên, điện qua được ít thì đốt yếu đi nên ít khói, lên vị không phê và điện qua nhiều thì một trời khói thổi ra 1 cái là thiên hạ nhìn ngứa mắt bu đập vỡ đầu Trong các thiết vị Vape/Pod thì điện trở dân chơi hay nói ám chỉ điện trở của coil trong phần OCC là dây kim loại quấn hình lò xo. Vậy nên anh chị em chú ý (bình thường viết anh em, nay mấy chị bảo sao không kêu tao đánh vỡ đầu giờ thì lại bảo xui, khổ). Nếu mức điện trở của Vape có thông số dưới đây thì sẽ xảy ra hiện tượng dưới đây luôn. Điều gì xảy ra khi Vape thiết bị có điện trở thấp
Khi sử dụng Thiết bị Vape có điện trở thấp nhưng chưa thuộc đinh luật ÔmĐiều hiển nhiên anh chị em thấy được là điện trở càng thấp thì mức tiêu hao năng lượng và tinh dầu cao. Tiền chắc chắn là tốn hơn rồi, để đổi lấy cái đầm, cái phà nhiều khói mê ly. Tuy nhiên tật cũng có thể đến rất nhanh nếu các Vapor thiếu kinh nghiệm thực tiễn. Nhiều khói thì Ni lên đậm hơn, lượng Nicotin sẽ sốc hơn, nên nếu đô thấp nhưng muốn nhiều khói lên vị áp phê thì lượng Ni trong tinh dầu vape nên giảm lại tầm dưới 6mg hoặc để 3mg Ni sẽ ổn cho đa số. Hơn thế nữa, việc hấp thụ điện năng mạnh để chuyển hóa thành nhiệt năng sẽ khiến Pin hoạt động ở công suất cao đòi hỏi nếu điện trở quá thấp thì loại Pin sử dụng phải phù hợp. Cách an toàn cho anh chị em là sử dụng thiết bị Box Mod Kits có Pin điện áp cao, công suất cao, tầm trên 150W để tránh hiện tượng nặng thì toe mỏ, nhẹ thì Pin quá tải thoát nhiệt, giải phóng các chất trong Pin. Bài này viết về khả năng dẫn điện nói chung. Đối với các loại dẫn điện khác, xem Độ dẫn điện. Đối với ứng dụng cụ thể trong mạch điện, xem Điện trở và điện dẫn. Điện trở suất Ký hiệu thường gặp ρĐơn vị SIohm mét (Ω⋅m)Trong hệ SIkg⋅m³⋅s−3⋅A−2 Liên hệ với các đại lượng khác Thứ nguyênĐiện dẫn suất Ký hiệu thường gặp σ, κ, γĐơn vị SIsiemens trên mét (S/m)Trong hệ SIkg−1⋅m−3⋅s3⋅A2 Liên hệ với các đại lượng khác Thứ nguyên Điện trở suất (tiếng Anh: electrical resistivity) là một tính chất cơ bản của một vật liệu biểu thị khả năng cản trở dòng điện. Nghịch đảo của nó, điện dẫn suất, cho biết khả năng dẫn điện của một vật liệu. Điện trở suất thấp cho thấy vật liệu có khả năng dẫn điện tốt. Điện trở suất thường được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp ρ (rho). Đơn vị SI của điện trở suất là ohm-mét (Ω⋅m). Ví dụ, nếu một dây dẫn dài 1 m có điện trở giữa hai đầu là 1 Ω thì điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn là 1 Ω⋅m. Điện dẫn suất hay độ dẫn điện riêng (tiếng Anh: electrical conductivity) là nghịch đảo của điện trở suất. Nó biểu diễn khả năng dẫn điện của một vật liệu. Điện dẫn suất thường được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp σ (sigma), nhưng đôi khi κ (kappa) (đặc biệt trong kỹ thuật điện) và γ (gamma) cũng được sử dụng. Đơn vị SI của điện dẫn suất là siemens trên mét (S/m). Định nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]Trường hợp lý tưởng[sửa | sửa mã nguồn] Trong trường hợp lý tưởng, thành phần vật lý và tiết diện của vật liệu được xem xét đồng đều trên toàn bộ vật mẫu, còn điện trường và mật độ dòng điện song song và không đổi. Nhiều điện trở và chất dẫn điện thực tế có tiết diện đồng đều, dòng điện không đổi, và được làm bằng một vật liệu duy nhất, nên mô hình này cũng tương đối chính xác. Trong trường hợp này, điện trở suất ρ có thể được tính bằng:
trong đó R là điện trở của một mẫu vật liệu đồng đềuℓ là chiều dài mẫu vật liệuA là diện tích tiết diện của mẫu vật liệu Cả điện trở và điện trở suất đều biểu diễn khả năng cản trở dòng điện của một chất, nhưng không như điện trở, điện trở suất là một tính chất bên trong. Điều này nghĩa là mọi dây dẫn bằng đồng nguyên chất (có cấu trúc tinh thể không bị biến dạng, v.v.), bất kể hình dạng và kích thước, đều có cùng điện trở suất, nhưng một dây đồng dài, mảnh có điện trở lớn hơn nhiều so với một dây đồng ngắn, dày. Mỗi vật liệu đều có điện trở suất của riêng nó. Ví dụ, cao su có điện trở suất cao hơn đồng rất nhiều. Trong một tương quan thủy lực, dòng điện chạy qua vật liệu có điện trở suất cao giống như nước chảy qua một ống dẫn chứa cát — trong khi dòng điện chạy qua vật liệu có điện trở suất thấp giống như nước chảy qua một ống rỗng. Nếu các ống đều có cùng hình dạng và chiều kích, một ống dẫn nhiều cát sẽ cản trở dòng chảy nhiều hơn. Tuy nhiên, sự cản trở đó không hoàn toàn phụ thuộc vào việc ống có cát hay không, mà còn phụ thuộc và chiều dài và chiều rộng của ống: ống ngắn hay rộng cản trở kém hơn ống dài hoặc mảnh. Phương trình trên có thể được biến đổi, cho ta định luật Pouillet (đặt tên theo Claude Pouillet):
Điện trở của một vật liệu tỷ lệ thuận với chiều dài nhưng tỉ lệ nghịch với diện tích tiết diện. Do đó đơn vị của điện trở suất có thể được biểu diễn bằng "ohm mét" (Ω⋅m) — tức ohm chia cho mét (cho chiều dài) rồi nhân cho mét vuông (cho diện tích tiết diện). Điện dẫn suất, σ, là nghịch đảo của điện trở suất:
Điện dẫn suất có đơn vị SI là "siemens trên mét" (S/m). Đại lượng vô hướng tổng quát[sửa | sửa mã nguồn]Trong những trường hợp kém lý tưởng hơn, ví dụ như hình dạng phức tạp, hoặc dòng điện và điện trường biến thiên ở những nơi khác nhau, cần sử dụng một biểu thức tổng quát hơn, trong đó điện trở suất tại một điểm được định nghĩa là tỉ số giữa điện trường và mật độ dòng điện tại điểm đó:
trong đó ρ là điện trở suất của vật liệuE là độ lớn của điện trường,J là độ lớn của mật độ dòng điện, trong đó E và J ở bên trong vật dẫn. Tương tự, điện dẫn suất là nghịch đảo của điện trở suất, tức
Ví dụ, cao su là vật liệu có ρ lớn và σ nhỏ — điện trường dù rất lớn cũng khó tạo dòng điện bên trong nó. Ngược lại, đồng có ρ nhỏ và σ lớn — một điện trường nhỏ cũng có thể tạo ra dòng điện lớn chạy qua nó. Trong trường hợp điện trường và mật độ dòng điện không đổi, từ công thức tổng quát ta có thể suy ra công thức lý tưởng ở trên. Nếu điện trường không đổi, nó bằng hiệu điện thế trên toàn bộ vật dẫn V chia cho chiều dài vật dẫn ℓ:
Nếu mật độ dòng điện không đổi, nó bằng cường độ dòng điện chia cho diện tích tiết diện:
Thế các biểu thức cho E và J vào công thức tổng quát, ta được:
Theo định luật Ohm thì V/I = R nên ta có:
Tenxơ điện trở suất[sửa | sửa mã nguồn]Khi điện trở suất của vật liệu có thành phần chỉ hướng, phải sử dụng định nghĩa tổng quát nhất, bắt đầu từ dạng vectơ-tenxơ của định luật Ohm, liên hệ giữa điện trường và cường độ dòng điện trong vật dẫn. Tuy là phương trình tổng quát, nhưng độ phức tạp khiến nó chỉ được sử dụng trong những trường hợp dị hướng, khi mà không thể dùng những định nghĩa đơn giản hơn. Ở đây, dị hướng nghĩa là vật liệu có tính chất khác nhau theo những hướng khác nhau. Ví dụ, một tinh thể than chì gồm các lớp graphit xếp chồng lên nhau, và dòng điện chạy qua một lớp graphit rất dễ dàng, nhưng chạy từ lớp này sang lớp khác thì khó hơn nhiều. Trong những trường hợp đó, dòng điện không hoàn toàn chạy cùng hướng với điện trường, nên phương trình được tổng quát thành dạng tenxơ ba chiều:
trong đó điện dẫn suất σ và điện trở suất σ là các tenxơ bậc 2, còn điện trường E và mật độ dòng điện J là các vectơ. Những tenxơ này có thể biểu diễn bằng ma trận 3×3, các vectơ bằng ma trận 3×1, và phép nhân ma trận cho vế phải của phương trình. Dạng ma trận của biểu thức trên là:
trong đó E là vectơ điện trường, với các thành phần (Ex, Ey, Ez), σ là tenxơ điện trở suất, một ma trận 3×3,J là vectơ mật độ dòng điện, với các thành phần (Jx, Jy, Jz). Sử dụng ký hiệu Einstein, điện trở suất có thể viết gọn lại thành:
Biểu thức của mỗi thành phần điện trường là:
Do hệ tọa độ có thể chọn tùy ý, quy ước thông dụng là chọn trục x song song với chiều dòng điện để Jy = Jz = 0. Khi ấy:
Điện dẫn suất cũng được định nghĩa tương tự:
hoặc bằng ký hiệu Einstein:
Cả hai đều cho ta:
Có thể thấy ρ và σ là các ma trận nghịch đảo của nhau. Tuy nhiên, trong trường hợp tổng quát, mỗi thành phần ma trận không nhất thiết là nghịch đảo của nhau; ví dụ như σxx không nhất thiết bằng 1/ρxx. Một ví dụ là hiệu ứng Hall, trong đó ρxy khác không. Trong hiệu ứng Hall, do bất biến quay quanh trục z, ρyy = ρxx và ρyx = −ρxy, nên quan hệ giữa điện trở suất và điện dẫn suất tinh giản thành:
Nếu điện trường song song với dòng điện, ρxy và ρxz bằng không. Nếu chúng bằng không, chỉ cần ρxx để biểu diễn điện trở suất. Khi ấy ta có thể viết ρ, tương đương với những công thức đơn giản hơn. Điện dẫn suất và hạt mang điện[sửa | sửa mã nguồn]Quan hệ giữa mật độ dòng điện và vận tốc dòng điện[sửa | sửa mã nguồn]Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các điện tích. Những điện tích này được gọi là hạt mang điện. Trong kim loại và chất bán dẫn, hạt mang điện là các electron; trong chất điện li và khí ion hóa, hạt mang điện là các ion âm và dương. Nhìn chung, mật độ dòng điện của một hạt mang điện được tính bởi công thức: , trong đó n là mật độ hạt mang điện (số hạt mang điện trong một đơn vị thể tích), q là điện tích của một hạt, và là tốc độ trung bình của nó. Trong trường hợp dòng điện có nhiều hạt mang điện: . trong đó ji là mật độ dòng điện của hạt thứ i. Điện trở suất và điện dẫn suất của một số vật liệu[sửa | sửa mã nguồn]
Việc pha tạp làm thay đổi đáng kể khả năng dẫn điện của chất bán dẫn. Nhìn chung, pha tạp càng nhiều thì dẫn điện càng tốt. Khả năng dẫn điện của một dung dịch nước phụ thuộc rất lớn vào nồng độ muối hòa tan cũng như những chất hóa học khác làm điện li dung dịch. Khả năng dẫn điện của một mẫu nước được dùng để biểu thị mức độ tinh khiết, không lẫn muối hay ion của nó; nước càng tinh khiết, điện dẫn suất càng thấp, khả năng dẫn điện càng kém. Bảng sau tóm tắt ước tính của các loại vật liệu chính: Vật liệu Điện trở suất, ρ (Ω·m) Chất siêu dẫn 0 Kim loại 10−8 Chất bán dẫn Thay đổi Chất điện li Thay đổi Chất cách điện 1016 Chất siêu cách điện ∞ Bảng sau liệt kê điện trở suất ρ, điện dẫn suất σ và hệ số nhiệt độ của một số chất tại 20 °C (68 °F, 293 K) Vật liệu Điện trở suất, ρ, tại 20 °C (Ω·m) Điện dẫn suất, σ, tại 20 °C (S/m) Hệ số nhiệt độ (K−1) Nguồn Bạc1,59×10−8 6,30×1070.00380 Đồng1,68×10−8 5,96×1070.00404 Đồng ủ1,72×10−8 5,80×1070.00393 Vàng2,44×10−8 4,11×1070.00340 Nhôm2,65×10−8 3,77×1070.00390 Calci3,36×10−8 2,98×1070.00410 Wolfram5,60×10−8 1,79×1070.00450 Kẽm5,90×10−8 1,69×1070.00370 Cobalt6,24×10−8 1,60×1070.007 Nickel6,99×10−8 1,43×1070.006 Rutheni7,10×10−8 1,41×107Lithi9,28×10−8 1,08×1070.006 Sắt9,70×10−8 1070.005 Platin1,06×10−7 9,43×1060.00392 Thiếc1,09×10−7 9,17×1060.00450 Galli1,40×10−7 7,10×1060.004 Niobi1,40×10−7 7,00×106Thép cacbon (1010)1,43×10−7 6,99×106Chì2,20×10−7 4,55×1060.0039 Galinstan2,89×10−7 3,46×106Titan4,20×10−7 2,38×1060.0038 Thép silic4,60×10−7 2,17×106Manganin4,82×10−7 2,07×1060.000002 Constantan4,90×10−7 2,04×1060.000008 Thép không gỉ6,90×10−7 1,45×1060.00094 Thủy ngân9,80×10−7 1,02×1060.00090 Mangan1,44×10−6 6,94×105Nichrome1,10×10−6 6,70×105 00004Cacbon vô định hình5×10−4 to 8×10−4 1,25×103 to 2,00×103−0.0005 Cacbon (graphit) song song với mặt phẳng cơ sở25×10−6 to 50×10−6 2×105 to 3×105Cacbon (graphit) vuông góc với mặt phẳng cơ sở3×10−3 33×102GaAs10−3 to 108 10−8 to 103Germani46×10−12,17 −0,048 Nước biển21×10−1 48Nước hồ bơi33×10−1 to 40×10−1 025 to 030Nước uống2×101 to 2×103 5×10−4 to 5×10−2Silicon23×103 435×10−4 −0075Gỗ (ẩm)103 to 104 10−4 to 10−3Nước khử ion18×105 42×10−5Thủy tinh1011 to 1015 10−15 to 10−11Cacbon (kim cương)1012~10−13Cao su cứng1013 10−14Không khí109 to 1015~10−15 to 10−9Gỗ (khô)1014 to 1016 10−16 to 10−14Lưu huỳnh1015 10−16Thạch anh nóng chảy75×1017 13×10−18PET1021 10−21Teflon1023 to 1025 10−25 to 10−23 Hệ số nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ và độ tinh khiết của vật liệu. Giá trị ở nhiệt độ 20 °C chỉ là xấp xỉ khi dùng ở nhiệt độ khác. Ví dụ, đối với đồng, hệ số này giảm đi khi nhiệt độ tăng lên, và ở 0 °C hệ số là 0.00427. Khả năng dẫn điện tốt của bạc và những kim loại khác là đặc trưng điển hình của kim loại. George Gamow giải thích một cách đơn giản trong quyển sách khoa học thường thức của ông, One, Two, Three...Infinity (1947): Kim loại khác với tất cả những chất khác ở chỗ lớp ngoài cùng nguyên tử của chúng được kết nối tương đối lỏng lẻo, và thường cho phép một electron đi tự do. Do đó bên trong kim loại là một biển những electron rời rạc di chuyển không mục đích như một đám người tản cư. Khi áp dụng lực điện lên hai đầu một dây kim loại, những electron tự do này nhanh chóng đi theo hướng của lực điện, tạo thành cái mà chúng ta gọi là dòng điện. Sử dụng thuật ngữ, mô hình electron tự do cho ta một mô tả cơ bản về dòng chảy electron trong kim loại. Gỗ được coi là chất cách điện tốt, nhưng điện trở suất của nó phụ thuộc vào độ ẩm, với gỗ ướt dẫn điện tốt hơn gỗ khô ít nhất 1010 lần. Nhìn chung, với hiệu điện thế đủ lớn – như tia sét hay đường dây dẫn điện cao thế – có thể phá vỡ khả năng cách điện và dẫn đến giật điện ngay cả với gỗ khô. Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]
Ghi chú[sửa | sửa mã nguồn]
Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]
|
