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Calcolatore per la Resistenza di un Filo Metallico

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Indice

Unità di resistività e conduttivitàFormula della conduttività e formula della resistenzaConduttività e resistività del rameFAQ

Questo calcolatore per la resistenza di un filo metallico permette di calcolare rapidamente le proprietà elettriche di un filo fatto di un metallo specifico — la sua resistenza e la sua conduttività. La resistenza descrive la forza con cui un determinato filo si oppone al flusso di una corrente elettrica, mentre la conduttività misura la capacità di un filo di condurla. A esse sono associate anche due grandezze fisiche — la resistività elettrica e la conduttività elettrica. Dopo aver letto l'articolo che segue, imparerai ad esempio a stimare la resistenza di un filo utilizzando la formula della resistenza (la cosiddetta legge di Pouillet).

Al giorno d'oggi, uno dei conduttori più utilizzati è il rame, presente in quasi tutti i dispositivi elettrici. Continua a leggere se vuoi scoprire la conducibilità e la resistività del rame e quali unità di misura della resistività e della conduttività utilizzare. Potresti anche voler calcolare la caduta di tensione su un filo specifico — in questo caso, prova il nostro calcolatore per la caduta di tensione 🇺🇸!

Unità di resistività e conduttività

La resistività ρ, a differenza della resistenza, è una proprietà intrinseca di un materiale. Ciò significa che non importa se il filo è spesso o sottile, lungo o corto. La resistività sarà sempre la stessa nello specifico materiale e l'unità di misura della resistività è l'ohm per metro (Ω·m). Più alta è la resistività, più difficile è il passaggio della corrente attraverso un filo metallico. Puoi consultare il nostro calcolatore per la velocità di deriva 🇺🇸 per scoprire quanto è veloce l'elettricità.

D'altra parte, abbiamo la conduttività σ, che è strettamente legata alla resistività. Nello specifico, è definita come il suo inverso: σ = 1 / ρ. Come la resistività, la conduttività è una proprietà intrinseca di un materiale, ma la sua unità di misura è lo siemens a metro (S/m). La corrente elettrica può passare senza problemi attraverso un filo se la conduttività è elevata.

In alcuni materiali, a temperature molto basse, si può osservare un fenomeno chiamato superconduttività. La resistività in un superconduttore scende bruscamente a zero e quindi la conduttività si avvicina all'infinito. Si può dire che si tratta di un conduttore perfetto.

Formula della conduttività e formula della resistenza

Sia la conduttività che la resistenza dipendono dalle dimensioni geometriche di un filo metallico. Il nostro calcolatore per la resistenza di un filo metallico utilizza la seguente formula di resistenza:

R = ρ × L / A,

dove:

  • R — Resistenza in Ω;
  • ρ — Resistività del materiale in Ω·m;
  • L — Lunghezza del filo; e
  • A — Area della sezione trasversale del filo.

Puoi utilizzare questo calcolatore per la resistenza di un filo metallico anche per stimare la conduttività, dato che:

G = σ × A / L,

dove:

  • G — Conduttanza in siemens (S); e
  • σ — Conduttività in S/m.

Spunta la casella Mostra la resistività e la conduttività per vedere la resistività, ρ, e la conduttività, σ, del materiale scelto. Seleziona Inserire una resistività personalizzata nell'elenco a tendina per poter impostare una resistività a piacere.

Combinando le due equazioni precedenti con la relazione ρ = 1 / σ, si ottiene un collegamento simile tra resistenza e conduttività:

R = 1 / G.

Hai già calcolato la resistenza del tuo filo metallico? Prova il nostro calcolatore per resistenze in serie e il calcolatore per resistenze in parallelo per imparare a calcolare la resistenza equivalente di vari circuiti elettrici. Puoi anche dare un'occhiata alla nostra calcolatore per ponti di Wheatstone 🇺🇸 per imparare a misurare le resistenze sconosciute.

Conduttività e resistività del rame

Materiali come il rame e l'alluminio hanno bassi livelli di resistività, il che li rende ideali per la produzione di fili e cavi elettrici. Devi ricordare che la resistività (e quindi la conduttività) è influenzata dalla temperatura. Nel nostro calcolatore per la resistenza di un filo metallico, abbiamo elencato alcuni materiali (articolo disponibile in inglese), che puoi selezionare per trovare la loro resistività e conduttività a 20 °C. Ad esempio, la conduttività elettrica del rame è σ ≈ 5,95 × 10^7 S/m e la resistività elettrica del rame è ρ ≈ 1,68 × 10^(-8) Ω·m.

FAQ

Come si calcola la resistenza di un filo metallico?

Per calcolare la resistenza di un filo metallico:

  1. Trova la resistività del materiale di cui è fatto il filo alla temperatura desiderata;

  2. Determina la lunghezza e l'area della sezione trasversale del filo;

  3. Dividi la lunghezza del filo per la sua area trasversale; e

  4. Moltiplica il risultato del passo 3 per la resistività del materiale.

Come la lunghezza del filo metallico influisce sulla resistenza?

La resistenza di un filo metallico è direttamente proporzionale alla sua lunghezza. Quindi, più lungo è il filo, più alta è la sua resistenza poiché gli elettroni devono percorrere una distanza maggiore attraverso il filo e subire più collisioni.

In che modo l'area di un filo metallico influisce sulla resistenza?

La resistenza di un filo metallico è inversamente proporzionale alla sua area trasversale. Pertanto, se diminuiamo l'area della sezione trasversale del filo, la sua resistenza aumenterà.

Quali sono i quattro fattori che influenzano la resistenza di un filo metallico?

I fattori che influenzano la resistenza di un filo metallico sono:

  • La lunghezza del filo;
  • L'area della sezione trasversale del filo;
  • Il materiale di cui è fatto il filo; e
  • La temperatura del materiale.

Materiale

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