Izračun specifičnih otpora metala, posebno bakar. Bakrena otpornost ovisno o temperaturi

Često se koncept "specifičnog bakra" nalazi u električnoj literaturi. I neželjno tražiti pitanje, ali šta je to?

Koncept "otpora" za bilo koji dirigent kontinuirano je povezan sa razumijevanjem protoka električne struje. Budući da će govor u članku ići oko bakrene otpornosti, onda slijedi njegove svojstva i svojstva metala.

Kada su u pitanju metali, nehotice se sjećaju da svi imaju određenu strukturu - kristalnu rešetku. Atomi se nalaze u čvorovima takve rešetke i u odnosu na njih u odnosu na udaljenost, a lokacija ovih čvorova ovise o silama interakcije atoma međusobno (odbojnost i privlačnost) i različite su za različite metale. A elektroni se okreću oko atoma u svojim orbitama. Oni ih drže u orbitu i ravnotežu snaga. Samo je ovo na atomu i centrifugalnom. Jeste li zamislili sliku? Možete ga nazvati, na neki način, statički.

A sada dodajte zvučnike. Električno polje počinje da radi na bakrom. Šta se događa unutar vodiča? Elektroni se rastrgali silom električnog polja iz njihovih orbita, pojurite na svoj pozitivan pol. Ovdje imate usmjereno kretanje elektrona, ili bolje rečeno, električnu struju. Ali na putu svog pokreta spotakne se na atomima u čvorovima kristalne rešetke i elektrona, koji se i dalje i dalje okreću oko svojih atoma. Istovremeno gube energiju i mijenjaju smjer kretanja. Sada postaje malo jasnije značenje fraze "Otpor dirigenta"? Ovo su rešeni atomi i elektroni koji se okreću oko njih imaju otpor na usmjereni kretanje elektrona, rastrgane električnim poljem iz svojih orbita. Ali koncept otpora vodiča može se nazvati općim karakteristikama. Više pojedinačno karakterizira svaki konkretni otpor provodnika. Bakar koji uključuje. Ova karakteristika je pojedinac za svaki metal, jer direktno ovisi samo o obliku i veličini kristalne rešetke i, u određenoj mjeri na temperaturu. Uz povećanje temperature dirigenta, atomi čine intenzivniju oscilaciju u rešetkim čvorovima. A elektroni se okreću oko čvorova s \u200b\u200bvećom brzinom i u orbiti većeg radijusa. I, prirodno je da su besplatni elektroni prilikom kretanja i većim otporom. Takva je fizika procesa.

Za potrebe električnog sektora, široku proizvodnju takvih metala, kao aluminijum i bakar, čija je specifična otpornost prilično mala. Kablovi i razne vrste žica proizvedeni su od ovih metala, koji se široko koriste u izgradnji, za proizvodnju kućanskih aparata, gume, namotaja transformatora i drugih električnih proizvoda.

Kao što znamo iz zakona OHM, struja na parceli lanca je u sljedećoj ovisnosti: I \u003d u / r. Zakon je izveden kao rezultat niza eksperimenata njemačkog fizičara Georg Ohm u XIX vijeku. Primijetio je uzorak: jačina struje na bilo kojem dijelu lanca direktno ovisi o naponu, koji se primjenjuje na ovo mjesto, a natrag - iz njegovog otpora.

Kasnije je utvrđeno da otpor mjesta ovisi o njenim geometrijskim karakteristikama na sljedeći način: R \u003d ρl / s,

tamo gdje je dužina dirigenta, površina njegovog presjeka, a ρ je određeni koeficijent proporcionalnosti.

Stoga se otpornost određuje geometrijom dirigenta, kao i u takvom parametru, kao otpornost (u daljnjem tekstu. P.) - takozvani ovaj koeficijent. Ako uzmete dva provodnika s istim presjekom i dužinom i stavite ih u sklop, a zatim mjerite strujuću snagu i otpornost, možete vidjeti da će u dva slučaja ovi pokazatelji biti različiti. Dakle, specifična električni otpor - Ovo je karakteristika materijala iz kojeg se vrši dirigent, a ako je još precizniji, zatim tvari.

Provodljivost i otpor

Američki Prikazuje sposobnost neke tvari da se spriječi prolazak trenutne. Ali u fizici postoji obrnuta vrijednost - provodljivost. Pokazuje mogućnost izvođenja električne struje. Izgleda ovako:

Σ \u003d 1 / ρ, gdje je ρ specifičan otpor tvari.

Ako govorimo o provodljivosti, utvrđuje se karakteristikama prevoznika naboja u ovoj supstanci. Dakle, u metalima su besplatni elektroni. Na vanjskoj školjci njihovih ne više od tri, a atoma je isplativije "dati" ih ", što se događa kada hemijske reakcije sa tvarima s desne strane mendeleev tablice. U situaciji, kada imamo čisti metal, ima kristalnu strukturu u kojoj su ovi vanjski elektroni uobičajeni. Napune se naplaćuju ako se električno polje nanosi na metal.

U rješenjima su nosili punjenje ioni.

Ako govorimo o takvim tvarima poput silicijuma, onda u njenim svojstvima jeste poluvodič I djeluje pomalo u drugom principu, ali o tome kasnije. U međuvremenu ćemo to shvatiti, kako se te klase tvari razlikuju kao:

1. Provodnici;
2. Poluvodiči;
3. Dielektrika.

Dirigenti i dielektrika

Postoje tvari koje se gotovo ne provode. Nazivaju se dielektrikom. Takve tvari mogu polarizirati u električnom polju, odnosno njihovi molekuli mogu se rotirati u ovom polju, ovisno o tome kako se distribuiraju u njima. elektroni. Ali jer ti elektroni nisu besplatni, već služe za komunikaciju između atoma, oni ne troše trenutnu.

Provodljivost dielektrike je gotovo nula, iako među njima nema idealne (to je ista apstrakcija kao apsolutno crno tijelo ili savršen plin).

Uvjetna granica koncepta "dirigenta" je ρ<10^-5 Ом, а нижний порог такового у диэлектрика - 10^8 Ом.

Postoje supstanci koji se zovu poluvodiči između ove dvije klase. Ali raspodjela njih u zasebnoj grupi tvari povezana je ne toliko sa svojim srednjim stanjem u "provodljivosti - otpornosti", kao i kod osobina ove provodljivosti u različitim uvjetima.

Ovisnost o faktorima okoliša

Provodljivost nije sasvim stalna vrijednost. Podaci u tablicama odakle je ρ za izračune za normalne uvjete srednjeg, odnosno za temperaturu od 20 stepeni. U stvarnosti je lanac teško odabrati takve idealne uvjete; zapravo američki (I samim tim, provodljivost) ovisi o sljedećim faktorima:

1. temperatura;
2. pritisak;
3. prisutnost magnetnih polja;
4. sijati;
5. stanje agregacije.

Različite tvari imaju vlastiti raspored za promjenu ovog parametra u različitim uvjetima. Dakle, feromagneti (željezo i nikal) povećavaju ga kada se trenutni smjer poklapa s smjerom dalekovoda magnetskog polja. Što se tiče temperature, ovisnost je gotovo linearna (postoji čak i koncept temperaturnog koeficijenta otpora i to je ujedno i vrijednost tablice). Ali smjer ove ovisnosti je različit: povećava se s temperaturom metala, a rijetkim zemljanim elementima i elektrolitnim rješenjima povećavaju - i to je unutar jedne agregatne države.

U poluvodičima, ovisnost o temperaturi nije linearna, već hiperbolička i obrnuta: s povećanjem temperature, njihova provodljivost povećava se. To kvalitativno razlikuje dirigenta iz poluvodiča. Ovako izgleda ovisnost ρ na temperaturi provodnika:

Evo otpora bakra, platine i željeza. Malo drugačiji grafikon u nekim metalima, na primjer, Merkur - sa smanjenjem temperature do 4 K, gotovo da ga gubi (takav fenomen se naziva superprovodljivost).

A za poluvodiče, ova ovisnost će biti približno na sljedeći način:

Prilikom prebacivanja u tekućinu, metal se povećava i tada se svi ponašaju drugačije. Na primjer, na rastopljenom bizmutu, niži je nego na sobnoj temperaturi, a bakar je 10 puta veći od normalnog. Nikl napušta linearnu grafiku na 400 stepeni, nakon čega ρ kapi.

Ali ovisnost o temperaturnoj temperaturi je toliko visoka da postaje uzrok izgaranja žarulja sa žarnom niti. Kada se struja uključi, spirala se zagrijava, a njegov otpor se povećava nekoliko puta.

Takođe y od. Legure ovise o tehnologiji njihove proizvodnje. Dakle, ako se bavimo jednostavnom mehaničkom smjesom, tada se otpornost takve tvari može izračunati u prosjeku, ali ima i zamjenu legura (to će biti dva ili više elemenata u jednu kristalnu rešetku) biti različite , u pravilu mnogo više. Na primjer, nihrom iz kojeg se nalaze spirale za elektrolicon, ima takav broj ovog parametra koji je ovaj dirigent kada se uključio u lanac zagrijava se na crvenilo (zbog čega se u stvari i koristi).

Evo karakteristike ρ ugljičnih čelika:

Kao što se može vidjeti, kada se približava talištem, stabilizira se.

Specifična otpornost različitih vodiča

Budite to kao što može, i u proračunima, ρ se koristi u normalnim uvjetima. Dajemo tablicu na kojoj možete uporediti ovu karakteristiku za različite metale:

Kao što se može vidjeti iz tablice, najbolji istraživač je srebrni. A samo njegova vrijednost ometa masovno primjenjuju ga u proizvodnji kabla. Američki Aluminijum je takođe mali, ali manje od zlata. Od tabele postaje jasno zašto je ožičenje u domovima ili bakar ili aluminijum.

Nikl nije uključen u tablicu, čiji su, kao što smo već rekli, malo neobičan grafikon ovisnosti. od. Od temperature. Specifični otpor nikla nakon povećanja temperature na 400 stepeni počinje da ne raste, već padaju. Zanimljivo je, ponaša se u drugim legurima za zamjenu. Ovako se legura bakra i nikla ponaša ovisno o procentnom omjeru oba:

A ovaj zanimljiv raspored prikazuje otpor legura cinka - magnezijum:

Kako se koriste materijali za izradu risostata, visoko izmijenjene legure, evo njihovih karakteristika:

Ovo su složene legure koje se sastoje od željeza, aluminija, hroma, mangana, nikla.

Što se tiče ugljičnih čelika, otprilike 1,7 * 10 ^ -7 ohm · m.

Razlika između y. od. Razni vodiči određuju njihovu upotrebu. Dakle, bakar i aluminijum se masovno koriste u proizvodnji kablova i zlata i srebra - kao kontakti u nizu radio inženjerskih proizvoda. Dirigenti na visokom nivou pronašli su svoje mjesto među proizvođačima električnih uređaja (tačnije, stvoreni su za to).

Varijabilnost ovog parametra, ovisno o uvjetima vanjskog okruženja, temeljila se na temelju takvih uređaja kao i magnetski terenski senzori, termistori, mjerači naprezanja, fotorezistori.

Svaka supstanca može provesti trenutnu za različite stupnjeve, otpornost materijala utječe na ovu veličinu. Specifični otpor bakra, aluminija, čelika i bilo kojeg drugog elementa slovo grčke abecede ρ označen je. Ova vrijednost ne ovisi o takvim karakteristikama dirigenta, kao dimenzije, oblika i fizičkog stanja, uobičajeni električni otpor uzima u obzir ove parametre. Izmjeruje se otpornost u Omax-u pomnožena sa mm² i podijeljena u metar.

Kategorije i njihov opis

Bilo koji materijal može vježbati dvije vrste otpora ovisno o isporučenoj električnoj energiji na njemu. Struja je promjenjiva ili konstantna, što značajno utječe na tehničke pokazatelje supstancije. Dakle, postoji takav otpor:

1. Ohmic. Manifestuje pod utjecajem DC-a. Karakterizira trenje, koji se kreira kretanjem električno nabijenih čestica u vodiču.
2. Aktivno. Određeno istim principom, ali je stvoren već pod djelovanjem naizmjenične struje.

S tim u vezi, definicije specifične količine su također dvije. Za DC je jednak otporu da jedinica dužine provodljivog materijala jedne fiksne površine presjeka ima. Potencijalni elektroopol utječe na sve dirigente, kao i poluvodiče i rješenja koja mogu provoditi ioni. Ova vrijednost određuje vršenje svojstava same materijala. Oblik dirigenta i njegove dimenzije se ne uzima u obzir, tako da se može nazvati osnovnim u elektrotehniku \u200b\u200bi nauci o materijalima.

Podložno prolazu izmjenične struje, izračunava se specifična vrijednost uzimajući u obzir debljinu provodnog materijala. Već postoji utjecaj ne samo potencijala, već i strukturu vrtloga, osim toga, u obzir se uzima u obzir učestalost električnih polja. Specifični otpor ove vrste veći je od stalne struje, jer uzima u obzir pozitivnu vrijednost otpornosti na vrtložni polje. Takođe, ta vrijednost ovisi o obliku i veličini same dirigenta. To su ovi parametri koji određuju prirodu vrtlog vrtloga nabijenih čestica.

Naizmjenična struja uzrokuje određene elektromagnetske pojave u provodnicima. Vrlo su važni za elektrotehničke karakteristike provodljivog materijala:

1. Efekat kože karakteriziraju slabljenje elektromagnetskog polja, to je veće, što dalje prodire u okruženje vodiča. Ovaj fenomen se naziva i površan efekt.
2. Učinak blizine smanjuje trenutnu gustinu zbog blizine susjednih žica i njihovog utjecaja.

Ovi su efekti vrlo važni kada izračunate optimalnu debljinu dirigenta, jer je korištenje žice u kojem je radijus veći od dubine struje u materijal, njegova preostala masa ostat će neotkrivena, a samim tim i takav pristup Neefikasan. U skladu s provedenim proračunima, efikasan promjer provodnog materijala u nekim situacijama bit će sljedeći:

• za trenutnu u 50 Hz - 2,8 mm;
• 400 Hz - 1 mm;
• 40 kHz - 0,1 mm.

S obzirom na to, upotreba ravnih kablova za sojanje koja se sastoji od pluralnosti tankih žica aktivno se koristi za visokofrekventne struje.

Karakteristike metala

Specifični metalni vodiči nalaze se u posebnim tablicama. Prema tim podacima, možete izvršiti potrebne daljnje proračune. Primjer takve specifične otporne tablice može se vidjeti na slici.

Tabela pokazuje da srebro ima najveću provodljivost - ovo je savršen dirigent među svim postojećim metalima i legura. Ako izračunavate koliko žica iz ovog materijala potrebne za dobivanje otpora u 1 ohm, bit će objavljeno 62,5 m. Željezne žice za istu vrijednost bit će potrebne čak 7,7 m.

Bez obzira na izvanrednu svojstva srebra, ona je preskupi materijal za masovnu upotrebu u snagama električne energije, pa se bakar široko koristi u svakodnevnom životu i industriji. Prema veličini specifičnog pokazatelja, nalazi se na drugom mjestu nakon srebra, a prevalenca i jednostavnost rudarstva su mnogo bolji od njega. Bakar ima ostale prednosti koje su omogućile da postane najčešći dirigent. Oni uključuju:

Za upotrebu u elektrotehniku \u200b\u200bkoristi se rafinirani bakar koji se, nakon topila, procesi paljenja i miniranja koriste se iz sulfidne rude, a zatim je nužno izložen elektrolitičkom čišćenju. Nakon takve obrade moguće je dobiti vrlo kvalitetan materijal (M1 i M0 brend), koji će sadržavati od 0,1 do 0,05% nečistoća. Važna nijansa je prisustvo kisika u izuzetno malim količinama, jer negativno utječe na mehaničke karakteristike bakra.

Često se ovaj metal zamjenjuje jeftinim materijalima - aluminijum i željezo, kao i razne bronze (legure sa silikonom, berilijom, magnezijumom, limenom, kadmijumom, hromom i fosforom). Takve kompozicije imaju veću snagu u odnosu na čisti bakar, iako manje provodljivosti.

Prednosti aluminija

Iako aluminij ima veću otpornost i krhku, njegova raširena upotreba objašnjava se činjenicom da nije toliko manjkav kao bakar, a samim tim je jeftiniji. Otpornost aluminija je 0,028, a njena niska gustina pruža težinu 3,5 puta manje od bakra.

Za električne radove koristi se pročišćeni aluminij marke A1, koji ne sadrži ne više od 0,5% nečistoća. Viši brend AV00 koristi se za izradu elektrolitičkih kondenzatora, elektroda i aluminijskih folija. Sadržaj nečistoće u ovom aluminijumu nije veći od 0,03%. Postoji čisti metalni AB0000koji ne uključuje više od 0,004% aditiva. Negoriniteci imaju značenje: nikl, silicijum i cink lagano utječu na provodljivost aluminija, a sadržaj u ovom metalu bakra, srebra i magnezijuma daje opipljiv efekat. Najoštrije smanjuje provodljivost talinija i mangana.

Aluminijum karakteriše dobra antikorozijska svojstva. Prilikom kontaktiranja zraka prekriven je tankim oksidnim filmom koji ga štiti od daljnjeg uništavanja. Da bi se poboljšale mehaničke karakteristike, metal se nalazi s drugim elementima.

Pokazatelji čelika i željeza

Otpornost željeza u odnosu na bakar i aluminij ima vrlo visoke indikatore, ali zbog dostupnosti, čvrstoće i stabilnosti deformacije, materijal se široko koristi u električnoj proizvodnji.

Iako gvožđe i čelik, čiji su specifični otpor još veći, imaju značajne nedostatke, proizvođači provodljivih materijala pronašli su metode nadoknade. Konkretno, niska otpornost na koroziju savladavaju čeličnom žicom premazi s cinkom ili bakrom.

Natrijum-svojstva

Metalni natrijum takođe je veoma obećavajući u proizvodnji dirigenta. U pokazateljima otpora, značajno prelazi bakar, ali ima gustoću od 9 puta manje od nje. To omogućava upotrebu materijala u proizvodnji supervih žica.

Metalni natrijum je vrlo mekan i potpuno nestabilan za bilo kakve efekte deformacija, što ga čini koristeći problem - žica ovog metala treba biti prekrivena vrlo izdržljivom školjkom s izuzetno niskom fleksibilnošću. Školjka se mora zapečati, jer natrijum izlaže snažne hemijske aktivnosti u najneutralnijim uvjetima. To je odmah oksidiran u zraku i pokazuje olujnu reakciju s vodom, uključujući iz zraka koji se nalazi u zraku.

Još jedna prednost upotrebe natrijuma je njegova dostupnost. Može se dobiti u procesu elektrolize rastopljenog natrijum-hlorida, koji postoji neograničen broj na svijetu. Ostali metali u tom pogledu jasno se gubi.

Za izračunavanje pokazatelja određenog provodnika, proizvod određenog broja i žičane dužine podijeljen je u područje presjeka. Rezultat će biti vrijednost otpora u Oma. Na primjer, da bi se utvrdilo što je jednako otpornosti od željeza od 200 m od gvožđa s nominalnim presjekom od 5 mm², potrebno je pomnožiti 0,13 do 200 i podijeliti rezultat dobivenog do 5. Odgovor je 5,2 ohma.

Pravila i karakteristike izračuna

Za mjerenje otpornosti na metal, koristite micrometters. Danas se proizvode u digitalnoj verziji, stoga mjere njihovu preciznost pomoći. Moguće je objasniti činjenici da metali imaju visok nivo provodljivosti i imaju izuzetno mali otpor. Na primjer, donji prag mjernih instrumenata ima vrijednost od 10 -7 ohm.

Uz pomoć mikrogrametra, moguće je brzo odrediti koliko kvalitetan kontakt i koji otpor pokazuje namote generatora, elektromotora i transformatora, kao i električne gume. Možete izračunati prisustvo uključivanja drugog metala u padinu. Na primjer, volframovi komad prekriven pozlatom pokazuje dva puta duže zlato. Na isti način možete definirati interne nedostatke i šupljine u vodiču.

Specifična formula otpora je sljedeća: ρ \u003d ohm · mm 2 / m. Riječima se može opisati kao otpor provodnika 1 metraima površinu presjeka 1 mm². Temperatura je srednje standard - 20 ° C.

Učinak mjerenja temperature

Grijanje ili hlađenje nekih provodnika imaju značajan utjecaj na mjernu instrumente. Sledeće iskustvo može se donijeti kao primjer: Morate povezati spiralni omotač na bateriju i priključiti ampermetar u lanac.

Što jači provodnik se zagrijava, što manje instrument postaje. Snaga struje ima obrnuto proporcionalnu ovisnost o otpornosti. Stoga se može zaključiti da kao rezultat zagrijavanja, provodljivost metala opada. Svi su metali u velikoj mjeri ili manji, međutim, promjene u provodljivosti u nekim legurama praktično ne primjećuju.

Značajno je da tečni provodnici i neki čvrsti nemetali imaju tendenciju da smanje njihov otpor sa povećanjem temperature. Ali ta su sposobnost metala naučnici platili za svoju korist. Znajući temperaturni koeficijent otpora (α) tokom zagrijavanja nekih materijala, može se odrediti vanjska temperatura. Na primjer, platinasto žica postavljena na micu okvir, smještena u rerni, nakon čega se mjeri otpor. Ovisno o tome koliko se promijenilo, zaključite o temperaturi u peći. Ovaj se dizajn naziva termometar otpora.

Ako na temperaturi t.0 Otpor dirigencije jednak je r.0 i na temperaturama t. jednako rt, tada je temperaturni koeficijent otpora jednak

Proračun ove formule može se izvesti samo na određenom temperaturnom rasponu (otprilike 200 ° C).

Električna struja javlja se kao rezultat kruga s razlikom u potencijalima na kopčenjima. Terenske snage utiču na besplatne elektrone i kreću se kroz dirigent. U procesu ovog putovanja, elektroni se nalaze sa atomima i prenose deo njihove akumulirane energije. Kao rezultat toga, njihova se brzina smanjuje. Ali, zbog efekata električnog polja, opet dobija zamah. Dakle, elektroni neprestano doživljavaju otpor, zato se električna struja zagrijava.

Nekretnina neke supstance, za pretvorbu električne energije za toplinu tokom trenutne izloženosti, a je električni otpor i naznačeno je, kao r, njegova mjerna jedinica je om. Veličina otpora uglavnom ovisi o sposobnosti različitih materijala za obavljanje struje.
Po prvi put je otpornost navela njemački istraživač G. OM.

Da bi se saznala ovisnost o čvrstoći struje iz otpora, poznati fizičar proveo je mnoge eksperimente. Za eksperimente koristio je različite dirigenta i primio različite pokazatelje.
Prvo što sam definirao grad je da specifični otpor ovisi o dužini dirigenta. To jest, ako je dužina dirigenta povećala, otpor se takođe povećao. Kao rezultat toga, ta veza je definirana kao direktno proporcionalna.

Druga ovisnost je područje presjeka. To bi se moglo odrediti prekrižjom dirigenta. Područje slike koja je formirana na rezu i nalazi se područje presjeka. Ovdje se veza okrenula srazmjerno. To je, veće presjek, to je manje otpornost dirigenta postao.

A treća, važna vrijednost iz kojeg otpora ovisi je materijal. Kao rezultat činjenice da je OM koristio različite materijale u eksperimentima, otkrio je različita svojstva otpora. Svi ovi eksperimenti i pokazatelji smanjeni su na tablicu iz koje se može vidjeti, različito značenje otpornosti u različitim tvarima.

Poznato je da su najbolji vodiči metali. A koji od metala najbolje provodnike? Tabela pokazuje da bakar i srebro imaju najmanju otpornost. Bakar se češće koristi zbog manje troškova, a srebro se koristi na najvažnijim i odgovornijim uređajima.

Supstance sa visokom otporom u tablici loše se provode električnom strujom, pa stoga mogu biti odlični izolacijski materijali. Tvari koje posjeduju ovu nekretninu u najvećoj mjeri, to je porculan i ebonit.

Općenito, specifični električni otpor vrlo je važan faktor, jer definiranjem njenog pokazatelja možemo učiti iz koje se supstanca napravi dirigent. Da biste to učinili, potrebno je izmjeriti područje presjeka, saznajte trenutnu snagu voltmetrom i ammetrom, a također izmjerite napon. Dakle, učimo vrijednost otpornosti i, uz pomoć tablice, lako izlazi na supstancu. Ispada da je otpornost u supstanci od roda. Pored toga, specifičan otpor je važan prilikom planiranja dugih električnih lanaca: Moramo znati ovaj pokazatelj da bi se pridržavao ravnoteže između duge i područja.

Postoji formula koja određuje da je otpor 1 ohma, ako je na naponu od 1b, njegova trenutna snaga je 1A. To jest otpor jednog područja i jedna dužina napravljena od određene tvari i ima određeni otpor.

Također treba napomenuti da je specifični indikator otpora izravno ovisan o frekvenciji tvari. To jest, bilo da ima nečistoće. Da, dodajući samo jedan posto mangana povećava otpor same provodljive tvari - bakra, tri puta.

Ova tablica pokazuje vrijednost specifičnog električnog otpora nekih tvari.

Materijali visokog provođenja

Bakar
Kao što smo već izgovorili bakar, najčešće se koristi kao dirigent. Ovo se objašnjava ne samo na nizak otpor. Bakar ima takve prednosti kao velike snage, otpornost na koroziju, jednostavnost upotrebe i dobru obradivost. Dobre marke bakra smatraju se M0 i M1. U njima je broj nečistoća ne prelazi 0,1%.

Visoki troškovi metala i njezin prevladavajući nedavni nedostatak traži proizvođače da primjenjuju aluminij kao dirigent. Također se koriste legure bakra s različitim metalima.
Aluminijum
Ovaj metal je mnogo lakši od bakra, ali aluminij ima velike vrijednosti topline i temperature topljenja. S tim u vezi, kako bi se to dovelo u rastopljene države, potrebna je više energije od bakra. Ipak, potrebno je uzeti u obzir činjenicu nedostatka bakra.
Proizvodnja električnih proizvoda koristi se, u pravilu, aluminijumska marka A1. Ne sadrži više od 0,5% nečistoće. A metal najviši frekvencija je aluminijumska marka AB0000.
Gvožđe
Jeftino i dostupnost željeza zasjenjena je visokom otporom. Pored toga, brzo je podvrgnuto korozijom. Iz tog razloga, čelični vodiči često su prekriveni cinkama. Takozvani bimetal se široko koristi - čelik je prekriven zaštitom od bakra.
Natrijum
Natrijum, takođe pristupačan i obećavajući materijal, ali njegov otpor je skoro tri puta bakra. Pored toga, metalni natrijum ima visoku hemijsku aktivnost, koja obvezuje takav dirigent sa hermetičkim zaštitom. Treba zaštititi dirigent iz mehaničkih oštećenja, jer je natrijum vrlo mekan i dovoljno kontinuiran materijal.

Superprovodljivost
Tablica u nastavku označava otpornost tvari na temperaturi od 20 stepeni. Indikacija temperature nije slučajnost, jer otpornost direktno ovisi o ovom pokazatelju. To se objašnjava činjenicom da se prilikom zagrevanja povećava brzina atoma, što znači da će se povećati i verovatnoća da se sastanka sa elektronima povećava.

Pitam se šta se događa s otporom u uvjetima hlađenja. Prvi put je ponašanje atoma na vrlo niskim temperaturama primijetilo G. Chalning-Online 1911. godine. Ohladilo je živu živu na 4K i otkrila pad otpora na nulu. Promijenite indikator specifičnog otpora u nekim legurima i metalima pod uvjetima niske temperature, fizičara nazvana superprovodktivnost.

Superprovodnici idu u stanje superprovodništva tokom hlađenja, a njihove optičke i strukturne karakteristike ne mijenjaju se. Glavno otkriće je da su električna i magnetna svojstva metala u superprovodnom stanju vrlo različita od vlastitih svojstava u uobičajenoj državi, kao i iz nekretnina drugih metala, koji sa smanjenjem temperature ne mogu useliti u ovo Država.
Upotreba superprovodnika uglavnom se vrši u pripremi superalnog magnetskog polja, čija je snaga dostiže 107 A / m. Razvijene su i superprovodnice električne energije.

Slični materijali.

Otpornost Metali su mjerila njihovih svojstava za suzbijanje prolaska električne struje. Ova vrijednost se izražava u om-brojilo (Ommm). Simbol koji označava otpornost je grčko slovo ρ (RO). Visoka otpornost znači da materijal ne troši električni naboj.

Otpornost

Specifični električni otpor definiran je kao odnos između čvrstoće električne polja unutar metala do tekuće gustoće u njemu:

gde:
ρ je specifičan otpor metala (ommm),
E - Snaga električnog polja (u / m),
J - Veličina gustoće električne struje u metalu (A / m2)

Ako je snaga električne polja (e) u metalu vrlo velika, a trenutna gustina (j) je vrlo mala, to znači da metal ima visoku otpornost.

Inverzni otpor je električna provodljivost, što pokazuje koliko dobro, materijal nosi električnu struju:

Σ je provodljivost materijala izraženog u Siemensu po metru (vidi / m).

Električni otpor

Električni otpor, jedna od komponenti, izražena je u Omahu (OM). Treba napomenuti da električni otpor i otpornost nisu isti. Otpornost je vlasništvo materijala, dok je električni otpor nekretnina objekta.

Električni otpor otpornika određuje se kombinacijom oblika i specifičnom otpornošću materijala iz kojeg se stvara.

Na primjer, žica, napravljena od duge i tanke žice ima veću otpornost od otpornika od kratkog i guste žice istog metala.

Istovremeno, žičani otpornik, izrađen od visokog materijala otpora, ima visoku električnu otpornost od otpornika izrađenog od materijala s niskim otporom. I sve je to uprkos činjenici da su oba otporna izrađena od žice iste dužine i promjera.

Kao jasnoća, može se izvesti analogija hidrauličkog sustava, gdje se voda pumpa kroz cijevi.

• Što duže i tanji cijev, bit će dostavljen više otpornosti na vodu.
• Cijev napunjena pijeskom, bit će više otpornosti na vodu, a ne cijev bez pijeska

Otpornost na žicu

Veličina otpornosti žice ovisi o tri parametre: otpornost metala, duljine i promjera same žice. Formula za izračunavanje žičane otpornosti:

Gde:
R - Otpornost na žicu (om)
ρ - metalni otpor (om.m)
L - Dužina žice (m)
A - žica poprečnog presjeka (m2)

Kao primjer, razmislite o žičanim otporniku Nihroma sa specifičnim otporom 1,10 × 10-6 Om.m. Žica ima dužinu od 1500 mm i promjer 0,5 mm. Na temelju ova tri parametra izračunavamo otpornost žice iz nichrome-a:

R \u003d 1,1 * 10 -6 * (1,5 / 0,000000196) \u003d 8,4 ohma

Nichrome i Constanta često se koriste kao materijal za otpor. Ispod u tablici možete vidjeti specifičnu otpornost nekih od najčešće korištenih metala.

Površinska otpornost

Veličina površinske otpornosti izračunava se na isti način kao i otpornost žice. U ovom slučaju, presjek presjeka može biti zastupljeno kao rad W i T:

Za neke materijale, poput tankih filmova, omjer između specifičnog otpora i debljine filma naziva se površinska otpornost na sloj RS:

Gde se RS meri u Omah. Sa ovim proračunom debljina filma mora biti trajna.

Često su proizvođači otpornika za povećanje otpora urezati u filmski film da bi povećali put za električnu struju.

Svojstva otpornih materijala

Otpornost metala ovisi o temperaturi. Njihove vrijednosti su opisane, u pravilu, za sobnu temperaturu (20 ° C). Promjena specifičnog otpora kao rezultat promjene temperature karakterizira temperaturni koeficijent.

Na primjer, u termistorima (termistori), ovo imanje koristi se za mjerenje temperature. S druge strane, u tačnoj elektronici, ovo je prilično neželjeni učinak.
Metalni otpornici imaju izvrsna svojstva temperaturnog stabilnosti. To se postiže ne samo na štetu male otpornosti materijala, već i zbog mehaničke strukture samog otpornika.

U proizvodnji otpornika koriste se mnogo različitih materijala i legura. Nichrome (legura nikla i hroma), zbog visokog otpora i oksidacije na visokim temperaturama, često se koriste kao materijal za proizvodnju žičanih otpornika. Nedostatak je da je nemoguće lemiti. Constanta, još jedan popularni materijal, lako lemljeni i ima niži koeficijent temperature.