Johdon resistanssin laskuri
Valitse johtimen materiaali, syötä pituus metreinä ja poikkipinta-ala neliömillimetreinä. Voit myös syöttää oman resistiivisyyden.
Johdon resistanssin laskuri
Laske johdon resistanssi pituuden ja poikkipinta-alan perusteella – valitse materiaali ja syötä mitat, niin saat johtimen resistanssin.
Tulokset
Johdon resistanssin laskuri – R = ρ·L/A
Johdon resistanssin laskuri auttaa sinua laskemaan sähköjohtimen resistanssin sen materiaalin, pituuden ja poikkipinta-alan perusteella. Valitse materiaali, syötä pituus ja poikkipinta, niin laskuri kertoo resistanssin ohmeina sekä resistanssin metriä kohti. Laskuri sopii sähköalan opiskelijoille, asentajille ja kaikille, jotka mitoittavat johtimia tai kaapeleita.
Mistä johtimen resistanssi muodostuu?
Johtimen resistanssi riippuu kolmesta tekijästä: materiaalin ominaisvastuksesta, johtimen pituudesta ja sen poikkipinta-alasta. Pitkä ja ohut johdin vastustaa virtaa enemmän kuin lyhyt ja paksu. Lisäksi eri metallit johtavat sähköä eri tavoin.
Resistanssin kaava
Johtimen resistanssi lasketaan kaavalla:
R = ρ · L / A
Kaavassa R on resistanssi ohmeina (Ω), ρ (rho) on materiaalin resistiivisyys ohmimetreinä (Ω·m), L on johtimen pituus metreinä (m) ja A poikkipinta-ala neliömetreinä (m²). Poikkipinta-ala annetaan laskurissa neliömillimetreinä, joka muunnetaan automaattisesti neliömetreiksi.
Resistiivisyys materiaaleittain
Resistiivisyys on materiaalille ominainen vakio. Tyypillisiä arvoja lämpötilassa 20 °C:
- Hopea: noin 1,59 × 10⁻⁸ Ω·m
- Kupari: noin 1,68 × 10⁻⁸ Ω·m
- Kulta: noin 2,44 × 10⁻⁸ Ω·m
- Alumiini: noin 2,65 × 10⁻⁸ Ω·m
Kupari on yleisin johdinmateriaali hyvän johtavuutensa ja kohtuullisen hintansa ansiosta. Alumiinia käytetään etenkin pitkissä siirtojohdoissa sen keveyden vuoksi.
Pituuden ja poikkipinnan vaikutus
Resistanssi on suoraan verrannollinen pituuteen ja kääntäen verrannollinen poikkipinta-alaan:
- Pituuden kaksinkertaistuminen kaksinkertaistaa resistanssin.
- Poikkipinta-alan kaksinkertaistuminen puolittaa resistanssin.
Tämän vuoksi suurille virroille ja pitkille matkoille valitaan paksumpia johtimia häviöiden pienentämiseksi.
Vaiheittainen esimerkki
Lasketaan resistanssi 100 metrin kuparijohtimelle, jonka poikkipinta-ala on 2,5 mm². Kuparin resistiivisyys on ρ = 1,68 × 10⁻⁸ Ω·m ja poikkipinta-ala A = 2,5 mm² = 2,5 × 10⁻⁶ m². Sijoitetaan arvot kaavaan:
R = 1,68 × 10⁻⁸ × 100 / (2,5 × 10⁻⁶)
Lasketaan osoittaja: 1,68 × 10⁻⁸ × 100 = 1,68 × 10⁻⁶. Jaetaan poikkipinta-alalla:
R = 1,68 × 10⁻⁶ / 2,5 × 10⁻⁶ ≈ 0,67 Ω
Johtimen resistanssi on siis noin 0,67 ohmia. Koko virtapiirin resistanssi olisi tämän kaksinkertainen, jos huomioidaan sekä meno- että paluujohto.
Mihin johtimen resistanssia tarvitaan?
Johtimen resistanssin laskeminen on tärkeää johdotuksen mitoituksessa, jännitehäviöiden arvioinnissa ja sähköturvallisuudessa. Liian ohut tai pitkä johdin aiheuttaa suuren jännitehäviön ja lämpenemistä. Resistanssin tunteminen auttaa valitsemaan oikean johdinpaksuuden kullekin kuormalle.
Usein kysytyt kysymykset
Miten johtimen resistanssi lasketaan?
Johtimen resistanssi lasketaan kaavalla R = ρ · L / A, jossa ρ on materiaalin resistiivisyys (Ω·m), L on johtimen pituus metreinä ja A on poikkipinta-ala neliömetreinä. Resistanssi kasvaa pituuden myötä ja pienenee, kun poikkipinta-ala kasvaa.
Mikä on resistiivisyys eli ominaisvastus?
Resistiivisyys ρ on materiaalille ominainen suure, joka kuvaa kuinka voimakkaasti aine vastustaa sähkövirtaa. Sen yksikkö on ohmimetri (Ω·m). Kuparin resistiivisyys on noin 1,68 × 10⁻⁸ Ω·m ja alumiinin noin 2,65 × 10⁻⁸ Ω·m lämpötilassa 20 °C. Mitä pienempi resistiivisyys, sitä parempi johde.
Miksi paksumpi johto johtaa paremmin?
Resistanssi on kääntäen verrannollinen poikkipinta-alaan: kun poikkipinta-ala kaksinkertaistuu, resistanssi puolittuu. Paksummassa johdossa virralla on enemmän tilaa kulkea, joten vastus on pienempi. Tämän vuoksi suurille virroille käytetään paksumpia johtimia.
Miten lämpötila vaikuttaa resistanssiin?
Metallien resistanssi kasvaa lämpötilan noustessa. Tässä laskurissa käytetään resistiivisyyden arvoja lämpötilassa 20 °C. Tarkoissa laskuissa resistiivisyyttä korjataan lämpötilakertoimella, mutta huoneenlämmössä 20 °C:n arvot antavat hyvän likiarvon.
Pitääkö kaapelissa laskea molemmat johtimet?
Tämä laskuri antaa yhden johtimen resistanssin annetulla pituudella. Virtapiirissä virta kulkee meno- ja paluujohtoa pitkin, joten koko piirin resistanssi on kahden johtimen summa. Jos haluat piirin kokonaisresistanssin, syötä pituudeksi meno- ja paluumatkan yhteispituus.
Oliko tästä laskurista apua?