conductori specifici rezistenței electrice

Datorită faptului că există două tipuri de rezistență electrică -

rezistență ohmică - DC rezistența electrică, determinată prin frecare generate de mișcarea purtătorilor de sarcină electrică în mediu conducerea sub influența potențialului câmpului electric în mediu (conductor).

rezistență - rezistență electrică de curent alternativ, determinată prin frecare generate de mișcarea purtătorilor de sarcină electrică în mediu conducerea sub influența potențialului vortex și câmpuri electrice în conductorul, un mediu care efectuează.

noi trebuie să distingem între următoarele două concepte de bază rezistivitatea.

Rezistența cc electric - este o rezistență electrică pe unitatea de lungime a ariei secțiunii Unitate conductor [Ohm · m], exercitată de mișcarea purtătorilor de sarcină în conductorul și semiconductori și soluțiile ionilor conductive sub influența potențialului câmpului electric. Rezistența dc electric pe cel Conceptul laturi este derivată din rezistența electrică a conductorului și pe de altă parte - Materiale electrice Conceptul de bază, deoarece determină proprietățile materialului conductor, indiferent de lungimea și forma în general.

rezistența electrică specifică a curentului alternativ - este rezistența electrică pe unitatea de suprafață a conductorului pe unitate de lungime (pentru conductori subțiri) [Ohm · m] / lungime a secțiunii suprafeței (pentru conductori groase) [Ohm], exercitat de mișcarea purtătorilor de sarcină în conductorul și semiconductoare și conductoare de ioni soluții, sub acțiunea combinată a potențialului vortex și câmpul electric al unei anumite frecvențe. rezistență electrică specifică a curentului alternativ este întotdeauna mai mare decât rezistivitatea de curent continuu, datorită faptului că rezistența la curent continuu întotdeauna se adaugă o cantitate pozitivă - turbionari mișcări de rezistență purtătorilor de sarcini electrice în conductorul (și semiconductor). Rezistența electrică de curent alternativ nu depinde numai de proprietățile materialului conductor, dar, de asemenea, forma definirea parametrilor de mișcare turbionară a purtătorilor de sarcină electrică. Dimensiunea rezistivității curentului alternativ sunt diferite pentru conductori subțiri și groase. conductoarele groase sunt considerate conductori de jumătate de grosime mai mare decât adâncimea de penetrare a curentului în conductorul.

În legătură cu fenomenele electromagnetice care apar în conductoarele în timp ce trece prin ea un curent alternativ în ele există două importante pentru proprietățile lor electrice ale fenomenelor fizice.

Suprafață efect efect de piele - atenuarea câmpului electromagnetic, deoarece pătrunde în mediul conduce. (A se vedea. Efectul de piele în fizică. Efect piele în electrice)

Efectul de proximitate - o scădere a densității curentului în sârmă, datorită influenței curenților din conductoarele adiacente. (A se vedea. Efectul pielii și efectul de proximitate în industria electrică)

Ultimele două fenomene face utilizarea ineficientă a conductoarelor cu o rază mai mare decât adâncimea de penetrare caracteristică a curentului electric în conductorul. Diametrul efectiv al conductoarelor (2RBhar): 50Hz - 400Hz la 2,8 mm - 1 mm, 40kHz - 0.1mm. Prin urmare, la frecvențe înalte folosesc efectiv conductori lisht ploskoskih și împletitura de cabluri torsadate (Litz)

Datorită conductivității lor ridicat de rezistență din metal este măsurată prin dispozitive speciale - microohmmeter. Astăzi, în general digitală, având o limită inferioară a măsurării rezistenței de aproximativ 10 -7 ohm. Utilizarea Microometri. puteți determina calitatea contactului electric, rezistența electrică a pneurilor, transformator de lichidare. motoare și generatoare electrice. defecte și lingouri de metal străine (de exemplu, rezistență lingou de aur pur gilt jumătate lingoul tungsten).

Pentru a calcula lungimea firului, diametrul său și rezistența electrică necesară, este necesar să se cunoască rezistivitatea conductorilor # 961;.

În sistemul internațional de unități de rezistivitate # 961; exprimată prin formula:

# 961; = Ohm mm 2 / m.

Aceasta înseamnă rezistență electrică de sârmă 1 m (în ohmi), secțiunea de 1 mm 2 la o temperatură de 20 de grade Celsius.

conductori Tabelul rezistivitate

Coeficientul de temperatură Formula de rezistență definesc rt:

Exemplul 6 Pentru a determina rezistența de sârmă de fier, se încălzește la 200 ° C, în cazul în care rezistența la 0 ° C a fost de 100 ohmi.

Exemplul 7. Rezistența Termometru realizat din sârmă de platină, la o temperatură a camerei de 15 ° C a avut o rezistență de 20 ohmi. Termometrul plasat într-un cuptor și după un timp a fost măsurat rezistența. Sa dovedit a fi 29.6 ohmi. Se determină temperatura în cuptor.

conductivitate electrică

Până în prezent, am considerat rezistența conductorului ca o barieră care are un conductor la un curent electric. Cu toate acestea, curentul electric trece printr-un conductor. Prin urmare, pe lângă rezistența (obstacole), ghidul de asemenea, are capacitatea de a conduce un curent electric, de exemplu, conductivitate.

Conductorul are o rezistență ridicată, cu atât mai puțin are conductivitate, mai rău conduce curentul electric, și invers, cea mai mică rezistența conductorului, deci are o conductivitate mai mare, cu atât mai ușor este de a trece curent prin conductorul. De aceea, rezistența și conductivitatea conductorului este valoarea inversă.

Este cunoscut din matematică că numărul invers 5, este de 1/5, și invers, numărul invers 1/7 este 7. Prin urmare, în cazul în care rezistența unui conductor este desemnat de r literă. conductivitatea este definită ca 1 / r. De obicei, conductivitatea este notată cu litera g.

Conductivitatea electrică este măsurată în (1 / ohm) sau siemens.

Exemplu de rezistență 8. Conductor egală cu 20 ohmi. Se determină conductivitatea acestuia.

Dacă r = 20 ohmi,

Exemplul 9 Conductivitatea este de 0,1 (1 / ohm). Pentru a determina rezistența,

Dacă g = 0,1 (1 / ohmi), atunci r = 1 / 0,1 = 10 (ohmi)

materiale de înaltă conductivitate

Cele mai shirokorasprstranennym materiale cu conductivitate ridicată ar trebui să includă cupru și aluminiu (materiale superconductori având o impedanță caracteristică în 10 până la 20 de ori mai mică decât a materialelor convenționale conductive (metale) sunt luate în considerare în secțiunea Supraconductibilitatea).

Avantajele cuprului, furnizându utilizat pe scară largă ca material conductor, următoarele:

1. rezistivitate scăzută;
2. rezistență mecanică suficient de mare;
3. satisfăcătoare în majoritatea aplicațiilor, rezistența la coroziune;
4. bun cupru prelucrabilitate laminate în foi, panglici și se extinde într-un fir a cărui grosime poate fi redusă la o miime de milimetru;
5. relativă ușurință de lipire și sudare.

Cupru produsă în principal prin prelucrarea minereurilor sulfuroase. După o serie de ardere topește minereu și cupru suflate intensive destinate unor scopuri electrice, trebuie să treacă procesul de purificare electrolitic.

Ca un material conductor din cupru clasele cele mai frecvent utilizate M1 și M0. Calificativele Copper M1 conține 99,9% Cu, și într-o cantitate totală de impurități (0,1%) de oxigen trebuie să fie mai mică de 0,08%. Prezența oxigenului în cupru afectează proprietățile sale mecanice. proprietăți mecanice mai bune a marca cupru M0, care nu conține mai mult de 0,05% impurități, inclusiv cel mult 0,02% oxigen.

Cuprul este relativ rar și materiale scumpe, deci este din ce în ce înlocuit cu alte metale, în special aluminiu.

În unele cazuri, aliaje din cupru cu staniu, siliciu, fosfor, beriliu, crom, magneziu, cadmiu. Astfel de aliaje, care poartă denumirea de bronz, cu compoziția aleasă în mod corespunzător au proprietăți mecanice mult mai bune decât cupru pur.

Aluminiu este a doua valoare după materiale conductoare de cupru. Acesta este un reprezentant important al așa-numitele metale ușoare turnate densitate aluminiu de aproximativ 2,6, și laminate - 2,7 Mg / m 3. Astfel aluminiu aproximativ de 3,5 ori mai ușoare decât cuprul. Coeficientul de temperatură de expansiune, căldura specifică și căldura de topire a aluminiului este mai mare decât cuprul. Din cauza căldurii specifice ridicate și căldura de topire a aluminiului pentru încălzire la temperatura de topire și transferul valorilor de stat topite necesită un consum mare de căldură decât încălzirea și topirea aceeași cantitate de cupru, deși temperatură de topire de aluminiu mai mică decât cea a cuprului.

Aluminiu a redus în comparație cu proprietățile cuprului - atât mecanice și electrice. Cu aceeași secțiune transversală și lungimea rezistenței electrice a firului de aluminiu la 1,63 ori mai mare decât cuprul. Este esențial ca aluminiul cu deficit mai mică decât cuprul.

Aluminiu este oxidat foarte activ și acoperite de un strat subțire de oxid cu o rezistență electrică ridicată. Acest film protejează metalul de coroziune suplimentară.

aliaje de aluminiu au o rezistență mecanică ridicată. Un exemplu de un astfel de aliaj este Aldrich. care cuprinde 0.3-0.5% Mg, 0,4-0,7% Si și 0,2-0,3% Fe. In Aldrich formeaza compus Mg2Si care informează proprietăți mecanice ridicate ale aliajului.

Fier și oțel

Fier (oțel), ca cel mai ieftin și mai disponibile de metal având pe lângă o rezistență mecanică ridicată, este de mare interes pentru a fi utilizat ca material conductor. Cu toate acestea, chiar și fier pur are o mult mai mare în comparație cu cupru și rezistivitate de aluminiu; # 961; oțel, adică fier cu carbon și alte elemente de impurități, chiar mai mare. Oțel Plain are o rezistență scăzută la coroziune: chiar și la temperaturi normale, mai ales în condiții de umiditate ridicată, se ruginește repede; la temperaturi mai ridicate crește rata de coroziune brusc. Prin urmare, suprafața de cabluri de oțel trebuie să fie protejate de un strat de material rezistent. De obicei folosite pentru acest scop strat de zinc.

În unele cazuri, pentru a reduce consumul de metale neferoase sunt folosite așa-numitele bimetal. Acest oțel, acoperit la exterior cu un strat de cupru, în care ambele metale sunt îmbinate unele cu altele în mod ferm și continuu.

Material de conducție este foarte promițătoare sodiu metalic. Sodiu poate fi obținut prin electroliza topit clorură de sodiu NaCI în cantități practic nelimitate. Dintr-o comparație a proprietăților de sodiu cu alte metale conductoare poate observa că specific sodiului rezistență de aproximativ 2,8 ori mai # 961; ori de cupru și 1,7 mai mult # 961; aluminiu, dar datorită densității de sodiu extrem de mică (densitatea de aproape 9 ori mai mică decât cea a cuprului) este efectuată la o dată conductanta de sodiu pe unitatea de lungime ar trebui să fie mult mai ușor decât din orice alt metal conductor. Cu toate acestea, sodiu este extrem de activ chimic (oxidează rapid în aer, reacționează violent cu apa), sodiu ce sârma trebuie protejate prin membrana de etanșare. sârmă tecii trebuie să împartă rezistența mecanică necesară, deoarece de sodiu este foarte moale și are o rezistență la tracțiune scăzută în timpul deformărilor.

Literatura de specialitate privind rezistivitatea conductorului

1. Kuznetsov M. I. "Bazele de Inginerie Electrică" - ediția a 9-a, revizuită - București: Liceul, 1964 - 560C.

Știați că atunci când unii cercetători încearcă să concilieze relativității și fizicii eteric, spune, de exemplu, că cosmosul este compus din 70% din „vid fizice“, și 30% - din substanța și câmpul, ei vor cădea în contradicție logică fundamentală. Această contradicție este după cum urmează.

Știri
Cavalerii Teoria eter