Каждому сознательному эксперименту всегда должна предшествовать расчетная работа, которая определяет исходные положения для экспериментирования.
В этой статье сосредоточены те элементарнейшие и простейшие расчеты, которые нужны начинающему радиолюбителю-экспериментатору. Расчеты приведены как в форме простейших алгебраических формул, так и в виде числовых таблиц и номограмм, которые позволяют производить нужные расчеты и лицам, не владеющим математикой.
Сопротивление любого провода зависит от его длины, площади поперечного сечения и от материала, из которого провод сделан. Чем больше длина провода и чем меньше площадь поперечного сечения, тем больше сопротивление провода (для данного материала).
Сопротивление провода определяется формулой:
| R = ρ | l | |
| q |
где l — длина провода (рис. 1) в метрах,
q — площадь поперечного сечения в кв. мм,
ρ — удельное сопротивление, характеризующее материал провода,
R — сопротивление, выраженное в омах.
Обычно определяют сопротивление одного метра провода, так как, зная это сопротивление, уже нетрудно простым перемножением определить сопротивление провода при данной длине.
Сопротивление одного метра провода определяется формулой:
| R = 1,27 | ρ | |
| d2 |
где ρ — удельное сопротивление, значение которого для различных проводников дано в таблице I,
d — диаметр (толщина) провода в миллиметрах,
R — сопротивление в омах.
В таблице II даны сопротивления одного метра провода для наиболее распространенных материалов и диаметров. Там же приведен вес одного метра провода в граммах. На рис. 2 дана номографическая таблица, позволяющая определить сопротивление одного метра провода, зная d и ρ. Для этого соединяют линейкой нужные точки на левом столбце (ρ) и среднем столбце (d), тогда пересечение линейки с правым столбцом даст искомое сопротивление (R) одного метра проволоки.
Следует иметь в виду, что подсчитанное сопротивление верно, если провод предназначен для постоянного тока и переменного тока небольшой частоты (50 пер/сек). При переменном токе высокой частоты (при радиочастоте) сопротивление значительно увеличивается, а приведенные формулы становятся неверными. Ввиду сложности расчетов сопротивления при высокой частоте мы их здесь не приводим.
| Металлы | Удельное со- противление ρ |
| Алюминий....... | 0,03—0,04 |
| Свинец....... | 0,2 |
| Бронза....... | 0,018—0,056 |
| Железо....... | 0,1—0,15 |
| Золото....... | 0,023 |
| Медь....... | 0,0175 |
| Латунь....... | 0,07—0,09 |
| Никель....... | 0,08—0,13 |
| Платина....... | 0,09—0,14 |
| Серебро....... | 0,016 |
| Вольфрам....... | 0,055 |
| Цинк....... | 0,05 |
| Манганин....... | 0,41—0,46 |
| Никелин....... | 0,42 |
| Константан....... | 0,47—0,49 |
| Круппин....... | 0,8 |
| Диаметр проволоки в мм. |
Сечение проволоки в квадр. мм. |
Сопротивление 1 метра в омах | Вес 1 метра в граммах | ||||
| Медь. | Манганин Никелин |
Константан Реотан. |
Хромо- никель |
Медь, кон- стантан, реотан никелин |
Манганин, хромони- кель. |
||
| ρ = 0,0175 |
ρ = 0,42 | ρ = 0,49 | ρ = 0,9 | 8,9 | 8,3 | ||
| 0,05 | 0,00196 | 8,95 | 215 | 250 | 460 | 0,018 | 0,037 |
| 0,08 | 0,0050 | 3,5 | 84 | 98 | 180 | 0,945 | 0,042 |
| 0,10 | 0,0079 | 2,22 | 53,2 | 62 | 114 | 0,070 | 0,065 |
| 0,11 | 0,0095 | 1,84 | 43,2 | 51,5 | 94,8 | 0,085 | 0,070 |
| 0,12 | 0,0113 | 1,55 | 37,2 | 43,3 | 79,5 | 0,101 | 0,094 |
| 0,13 | 0,0133 | 1,32 | 31,6 | 36,8 | 67,7 | 0,118 | 0,110 |
| 0,14 | 0,0154 | 1,14 | 27,3 | 31,8 | 58,5 | 0,137 | 0,128 |
| 0,15 | 0,0177 | 0,99 | 23,7 | 27,7 | 50,8 | 0,158 | 0,147 |
| 0,16 | 0,0201 | 0,87 | 20,9 | 24,4 | 44,7 | 0,178 | 0,175 |
| 0,17 | 0,0227 | 0,772 | 18,5 | 21,6 | 39,6 | 0,202 | 0,188 |
| 0,18 | 0,0255 | 0,685 | 16,5 | 19,2 | 35,4 | 0,227 | 0,212 |
| 0,19 | 0,0284 | 0,617 | 14,8 | 17,2 | 31,7 | 0,253 | 0,236 |
| 0,20 | 0,0314 | 0,557 | 13,4 | 15,6 | 28,7 | 0,280 | 0,261 |
| 0,22 | 0,0380 | 0,460 | 11,0 | 12,9 | 23,7 | 0,339 | 0,317 |
| 0,25 | 0,0491 | 0,357 | 8,55 | 10,0 | 18,3 | 0,437 | 0,407 |
| 0,30 | 0,0707 | 0,248 | 5,95 | 6,95 | 12,7 | 0,630 | 0,585 |
| 0,35 | 0,0962 | 0,182 | 4,37 | 5,15 | 9,35 | 0,857 | 0,800 |
| 0,40 | 0,1260 | 0,139 | 3,33 | 3,89 | 7,15 | 1,130 | 1,045 |
| 0,45 | 0,1590 | 0,110 | 2,64 | 3,08 | 5,67 | 1,517 | 1,32 |
| 0,50 | 0,1960 | 0,0895 | 2,15 | 2,50 | 4,59 | 1,750 | 1,63 |
| 0,60 | 0,2830 | 0,0618 | 1,48 | 1,73 | 3,18 | 2,520 | 2,35 |
| 0,70 | 0,3850 | 0,0455 | 1,09 | 1,27 | 2,34 | 3,430 | 3,20 |
| 0,80 | 0,5030 | 0,0348 | 0,835 | 0,975 | 1,79 | 4,480 | 4,18 |
| 0,90 | 0,6360 | 0,0275 | 0,660 | 0,770 | 1,61 | 5,670 | 5,30 |
| 1,00 | 0,7850 | 0,0233 | 0,535 | 0,624 | 1,15 | 7,070 | 6,70 |
| 1,20 | 1,1310 | 0,0155 | 0,372 | 0,443 | 0,795 | 10,980 | 10,25 |
| 1,50 | 1,7670 | 0,00992 | 0,238 | 0,277 | 0,51 | 15,750 | 25,65 |