Encyclopedia tulenkproof

Erityinen resistanssi ja lämpötilakerroin metallien ja seosten

Kuvaus

Sähköisen aikakauden alusta alkaen tiedetään, että kupari on sopivia. Kupari - pöly ja muovimateriaali, jolla on erinomainen sähköjohto. Elektrisola emaloitujen johtimien käyttö käyttää elektrolyyttistä kuparia (CU-ETP) suuresta puhtaudesta (99,95%), mikä antaa meille mahdollisuuden tuottaa erittäin ohut lanka 10 mikronin paksuuteen. Meillä on myynnissä emali halkaisijaltaan 0,010 mm - 0,500 mm minkä tahansa emalin eristämisen kanssa. Elektrisola-emalien lisäksi tuottaa myös eristetyt johdot.

Kiinteistöt

  • Lisääntynyt sähköjohtavuus
  • Hyvä loppu
  • Korkea plastisuus

Sovellus

  • Electric Industrian komponentit
  • Auto
  • Sähkölaitteet
  • Kuluttajakohteet
  • Tietokoneiden tuotanto

Tyypilliset arvot

Vastuslaskenta

Lankavastus (esimerkiksi kuparijohtimet)

Vastus R. Kuparijohdin pituus l. Seuraava kaavaa on mahdollista laskea

jos
R. - johdinmateriaalin vastus (OM)
l. - lanka pituus metreinä
ρ - Sähköinen resistiivisyys
A. - poikkileikkauksen pinta-ala
π - Matemaattinen numero
d. - Nimellinen lanka halkaisija millimetreinä

Sähköinen resistenssi ρ

Sähköinen resistenssi kuvaa missä määrin tämä materiaali kestää sähkövirtaa. Alhainen vastus osoittaa, että materiaali ohittaa helposti sähkömaksun. Kupari sähkökestävyys 0,0171 ohm mm² / m Tämä resistanssi on yksi parhaista johtaja sähkövirralle (puhdas hopea).

Johtokyky γ.

Sähkönjohtavuus tai tietty johtokyky on sähkövirran kyvyn materiaali mittaa. Johtavuus on vastakkaiseen sähkövastukseen. Osetun kuparilangan vähimmäisjohtavuus on vähintään 58 s * m / mm², joka vastaa 100-prosenttista IACS: tä (kansainvälinen standardi Siene kupari), nykyinen tyypillinen kelakoko 58,5-59 s * m / mm²

Sähkövastuksen lämpötilakerroin

Sähköinen kestävyys riippuu langan lämpötilasta. Tämä yhteys resistenssin ja lämpötilan välillä ilmaisee lämpökestävyyskerroin α . Laskea liikkuvuus tai lanka lämpötilassa T. Voit käyttää seuraavaa kaavaa:

missä
α - Lämpötilan kerroinkestävyys
R. T. - Mielitilojen vastus lämpötilassa T
R. 20 - liikkuvuuden vastus 20 ° C: n lämpötilassa

Erityinen kestävyys - sovellettu käsite sähkötekniikassa. Se merkitsee sitä, miten yksikön pituuden kestävyys on yksittäisen osan yksikkö, jossa virta virtaavan sen läpi - toisin sanoen, mikä vastus on millimetrin poikkileikkaus, jonka pituus on yhden metrin pituus. Tätä konseptia käytetään eri sähkölaskelmissa.

On tärkeää ymmärtää DC: n spesifisen sähkövastuksen väliset erot ja muuttuvan virran spesifisen sähköisen resistiivisyyden väliset erot. Ensimmäisessä tapauksessa vastus johtuu yksinomaan DC: n toiminnasta johtimelle. Toisessa tapauksessa vuorotteleva virta (se voi olla mikä tahansa muoto: sinimuotoinen, suorakaiteen muotoinen, kolmiomainen tai mielivaltainen) aiheuttaa ylimääräisen vortex-kentän johtimessa, mikä myös luo kestävyyttä.

Fyysinen näkymä

Tekniset laskelmat, joissa on erilaisten halkaisijoiden kaapelia, parametreja käytetään vaaditun kaapelin pituuden ja sen sähköisten ominaisuuksien laskemiseen. Yksi tärkeimmistä parametreista on resistiivisyys. Erityinen sähkövastus Kaava:

ρ \u003d r * s / l, jossa:

  • ρ on materiaalin erityinen vastus;
  • R - OHMIC Sähköinen resistenssi tietyn johdin;
  • S - poikkileikkaus;
  • l - pituus.

Mitat ρ mitataan OM mm 2 / m: ssä tai vähentämällä kaavaa - OM M.

Saman aineen ρ arvo on aina sama. Näin ollen tämä on vakio, joka luonnehtii johtimen materiaalia. Se on tavallisesti ilmoitettu viitekirjoissa. Tämän perusteella teknisiä määriä on jo mahdollista laskea.

On tärkeää sanoa erityisestä sähkönjohtavuudesta. Tämä arvo on materiaalin käänteinen resistanssi ja sitä käytetään parilla. Sitä kutsutaan myös sähkönjohtavuudelle. Mitä korkeampi tämä arvo, sitä parempi metalli viettää nykyisen. Esimerkiksi kuparin spesifinen johtokyky on 58,14 m / (OM mm 2). Tai SI-järjestelmässä hyväksytyissä yksiköissä: 58 140 000 cm / m. (Siemens per metri on SI-sähköjohtavuusyksikkö SI).

On mahdollista puhua erityiskestävyydestä vain nykyisen elementtien läsnä ollessa, koska dielektriikoilla on ääretön tai lähellä sitä sähkövastuksen avulla. Toisin kuin ne, metallit ovat erittäin hyviä nykyisiä johtimia. Voit mitata metallikaukun sähkövastusta käyttämällä millimetrin laitetta tai vieläkin tarkempi mikrofometri. Arvo mitataan niiden sovellusten välillä, jotka on kiinnitetty johdinpaikalle. Niiden avulla voit tarkistaa ketjut, johdot, moottorin käämitykset ja generaattorit.

Metallit perustuvat kykyyn suorittaa nykyinen. Eri metallien resistanssi on parametri, joka kuvaa tätä eroa. Tiedot esitetään 20 asteen lämpötilassa Celsius-asteikolla:

Parametri ρ esittää, kuinka vastus on mittarin johtimen poikkileikkauksella 1 mm 2. Mitä enemmän tätä arvoa, sitä enemmän sähkövastus on tietyn pituuden halutulla langalla. Pienimmät ρ, kuten on nähtävissä luettelosta, hopeaa, yhden metrin kestävyys tästä materiaalista on vain 0,015 ohmia, mutta se on liian kallista metallia käyttää sitä teollisessa mittakaavassa. Seuraavaksi on kupari, joka luonnossa esiintyy paljon useammin (ei arvokas ja ei-rautametalli). Siksi kuparijohto on hyvin yleinen.

Kupari ei ole vain hyvä sähkövirtajohto, vaan myös erittäin muovinen materiaali. Tämän ominaisuuden ansiosta kuparijohto on parempi pinottu, se kestää taivuttaa ja venyttää.

Kupari on erittäin kysyntä markkinoilla. Tästä materiaalista tuottaa monia erilaisia \u200b\u200btuotteita:

  • Valtava joukko johtimia;
  • Auton osat (esimerkiksi lämpöpatterit);
  • Tunnin mekanismit;
  • Tietokonekomponentit;
  • Yksityiskohdat sähkö- ja elektroniikkalaitteista.

Kuparin spesifinen sähkövastus on yksi parhaista materiaalien johtava virran joukossa, joten se perustuu erilaisiin sähköisiin teollisuustuotteisiin. Lisäksi kupari on helppo juottaa, joten se on hyvin yleistä amatööri-radiossa.

Korkea kuparin lämpöjohtavuus sallii sen käyttää jäähdytys- ja lämmityslaitteissa, ja plastisuus mahdollistaa pienimmät yksityiskohdat ja hienoimmat johtimet.

Sähkövirran johtimet ovat ensimmäinen ja toinen laatu. Ensimmäisen lajin johtimet ovat metalleja. Toiset tyyppiset johtimet ovat johtavia nesteiden liuoksia. Virta ensimmäisissä siedettävistä elektronista ja virran kantajat toisella luokitelluilla, elektrolyyttisen nesteen ladatut hiukkaset.

On mahdollista puhua materiaalien johtavuudesta vain ympäristön lämpötilan yhteydessä. Korkeammassa lämpötilassa ensimmäisen ystävällisten johtimet lisäävät elekniikan kestävyyttä ja toinen päinvastoin vähenee. Näin ollen materiaaliresistenssin lämpötilakerroin on lämpötilakerroin. Kupari OM: n erityinen impedanssi kasvaa lisäämällä lämmitystä. Lämpötilakerroin A myös riippuu myös materiaalista, tällä arvolla ei ole ulottuvuutta ja eri metalleja ja seokset ovat yhtä suuria kuin seuraavat indikaattorit:

  • Hopea - 0,0035;
  • Silitys - 0,0066;
  • Platinum - 0,0032;
  • Kupari - 0,0040;
  • Volframi - 0,0045;
  • Elohopea - 0,0090;
  • Konstanta - 0.000005;
  • Nikkeli - 0,0003;
  • Nichrome - 0.00016.

Johdinosan sähkövastuksen määrittäminen kohotetussa lämpötilassa R (T) lasketaan kaavalla:

R (t) \u003d R (0) ·, missä:

  • R (0) - vastus ensimmäisessä lämpötilassa;
  • a - lämpötilakerroin;
  • t - T (0) - Lämpötilaero.

Esimerkiksi kuparin sähkövastuksen tunteminen 20 ° C: ssa, voidaan laskea, että se on yhtä suuri 170 astetta, eli kuumennettaessa 150 astetta. Alkuperäinen vastus kasvaa joskus, eli 1,6 kertaa.

Lisääntyvä lämpötila, materiaalien johtavuus päinvastoin vähenee. Koska tämä on määrä, käänteinen sähköinen vastus, se laskee täsmälleen saman määrän. Esimerkiksi kuparin spesifinen sähkönjohtavuus kuumentamalla materiaalia 150 astetta vähenee 1,6 kertaa.

Siellä on seoksia, jotka eivät käytännössä muuta sähkövastusta, kun lämpötilat muuttuvat. Tällainen, esimerkiksi Constanta. Kun lämpötila muuttuu sata astetta, sen vastus kasvaa vain 0,5%.

Jos materiaalien johtavuus heikkenee kuumentamalla, se parantaa lämpötilan vähenemisen. Tämä on ilmiö suprajohtavuudeksi. Jos alentatte kajoituksen lämpötilaa alle -253 astetta Celsius, sen sähköinen vastus laskee voimakkaasti: lähes nolla. Tältä osin sähköenergian siirtokustannukset laskevat. Ainoa ongelma oli johtimien jäähdytys tällaisiin lämpötiloihin. Kuparioksidien perusteella saatujen korkean lämpötilan suprajohtajien uusien havaintojen vuoksi jäähdytettyjen materiaalit ovat jo ennen hyväksyttäviä arvoja.

Yksi teollisuudenalojen halutuimmista metallien jälkeen on kupari. Hän sai laajalle levinneen sähkölaitteessa ja elektroniikassa. Sitä käytetään useimmiten sähkömoottoreiden ja muuntajien käämien valmistuksessa. Tärkein syy tähän erityiseen materiaaliin on, että kuparilla on alhaisin materiaali tällä hetkellä olemassa oleva sähkökestävyys. Kunnes uusi materiaali näkyy tämän indikaattorin alhaisemmalla arvolla, on turvallista sanoa, että kuparin korvaaminen ei ole.

Median yleinen ominaisuus

Puhuminen kuparista, on sanottava, että jopa sähköisen aikakauden aamulla, sitä alkoi käytettävä sähkötekniikan valmistuksessa. Se alkoi käyttää sitä monessa suhteessa ainutlaatuisista ominaisuuksista, joita tällä seoksella on. Itse se edustaa materiaalia, joka erottaa korkeat ominaisuudet plastisuus ja hyvä kärsivällisyys.

Kuparin lämpöjohtavuuden mukana on yksi tärkeimmistä eduista on korkea sähköjohtavuus. Se johtuu tästä kiinteistön kuparista ja hyvin levinnyt voimalaitoksissajossa se toimii yleiskahvaksi. Arvokkain materiaali on elektrolyyttinen kupari, jolla on suuri puhtausaste -99,95%. Tämän ansiosta materiaali näyttää kaapeleiden tuotantoon mahdollisuudesta.

Pluses käyttää elektrolyyttistä kuparia

Elektrolyyttisen kuparin käyttö mahdollistaa seuraavat:

  • Tarjota korkea sähköjohtavuus;
  • Saavuttaa erinomainen aiheuttavat kyvyt;
  • Tarjota korkea plastisuus.

Soveltamisala

Kaapelituotteet, jotka on valmistettu elektrolyyttisestä kuparista, saivat laajalle levinneet eri teollisuudenaloilla. Useimmiten sitä käytetään seuraavilla alueilla:

  • sähköteollisuus;
  • sähkölaitteet;
  • autoteollisuus;
  • tietokonelaitteiden tuotanto.

Mikä on erityinen vastus?

Ymmärtää, mitä kupari ja sen ominaisuudet edustavat, on välttämätöntä käsitellä tämän metallin resistanssin pääparametria. Sen on tunnettava ja käytettävä laskelmien suorittamisen aikana.

Resistiivisyyden mukaan on tavallista ymmärtää fyysinen määrä, jota metallien kyky suorittaa sähkövirran.

Tiedä tämä suuruus on myös tarpeen, jotta laske sähkövastus Tutkimusmatkailija. Laskelmat keskittyvät myös geometrisiin ulottuvuuteen. Laskettaessa käytetään seuraavaa kaavaa:

Tämä kaava on tuttu monille hyvin. Käyttämällä sitä voit helposti laskea kuparikaapelin vastus, jossa keskitytään vain sähköverkon ominaisuuksiin. Sen avulla voit laskea voiman, joka on tehottomasti käytetty kaapelin ytimen lämmitykseen. Sitä paitsi, samankaltaisella kaavalla voit suorittaa vastuslaskennan Mikä tahansa kaapeli. Ei ole väliä, mitkä materiaalia käytettiin kaapelin, kuparin, alumiinin tai muun seoksen valmistukseen.

Tällainen parametri kuin erityinen sähkökestävyys mitataan OM * mm2 / m. Tämä huoneistossa asetettu kuparijohdotuksen indikaattori on 0,0175 ohmia * mm2 / m. Jos yrität etsiä vaihtoehtoa kuparille - materiaali, jota voitaisiin käyttää sen sijaan, sopivaa voidaan vain pitää hopeaJoka on erityinen vastus 0,016 ohmia * mm2 / m. On kuitenkin kiinnitettävä huomiota materiaalin valintaan paitsi resistanssiin myös käänteiselle johtavuudelle. Tämä arvo mitataan Siemensissä (cm).

Siemens \u003d 1 / ohm.

Painon kuparissa tämä parametrikoostumus on 58,100 000 cm / m. Hopeaa varten käänteisen johtavuuden määrä on 62 500 000 cm / m.

Korkean teknologian maailmassamme, kun jokaisessa talossa on suuri määrä sähkölaitteita ja laitteita, tällaisen materiaalin arvo kuin kupari on yksinkertaisesti korvaamaton. Tämä materiaalin käyttö johdotukseenIlman huoneen kustannuksia. Jos poliisi ei ole olemassa, henkilö joutui käyttämään johdot muista käytettävissä olevista materiaaleista, esimerkiksi alumiinista. Kuitenkin tässä tapauksessa minun pitäisi kohdata yksi ongelma. Asia on, että tämä materiaali on erityinen johtokyky paljon vähemmän kuin kupaririittimet.

Resistiivisyys

Materiaalien käyttö, jolla on alhainen sähkö- ja lämpöjohtavuus mikä tahansa paino johtaa suuriin sähkön menetykseen. MUTTA se vaikuttaa voiman menetykseen Käytetyt laitteet. Useimmat asiantuntijat tärkeimmäksi materiaaleina eristettävien johtojen valmistukseen ovat kupari. Se on tärkein materiaali, josta sähkövirtalaitteiden yksittäiset elementit valmistetaan.

  • Tietokoneisiin asennetut levyt on varustettu käsitellyillä kuparikappaleilla.
  • Kuparia käytetään myös elektronisten laitteiden erilaisten elementtien tekemiseen.
  • Transformers- ja sähkömoottoreissa sitä edustaa käämitystä, joka on valmistettu tästä materiaalista.

Et voi epäillä, että tämän aineen soveltamisalan laajentaminen tapahtuu teknisen kehityksen edelleen kehittämisen myötä. Vaikka kuparia lukuun ottamatta muita materiaaleja, mutta silti suunnittelija luodessasi laitteita ja erilaisia \u200b\u200basennuksia käyttää kuparia. Tärkein syy tämän aineen kysyntään on hyvä sähkö- ja lämpöjohtavuus Tämä metalli, jonka se tarjoaa huoneenlämpötilassa.

Lämpötilan kestävyyskerroin

Kaikki metallit millä tahansa lämpöjohtavuudella on ominaisuus vähentää johtavuutta lämpötilan nousun. Väheneessä lämpötilaa, johtavuus kasvaa. Erityisen mielenkiintoiset asiantuntijat kutsuvat kiinteistön vähentämisen lämpötilan vähenemiseen. Itse asiassa tässä tapauksessa, kun lämpötila vähennetään tiettyyn arvoon huoneessa, johdin voi kadota sähkövastuksen Ja hän menee suprajohtajien luokkaan.

Tietyn painon tiettyyn johtimen vastusilmaisimen määrittämiseksi huoneenlämpötilassa on kriittinen vastuskerroin. Se on arvo, joka näyttää ketjun osan vastuksen muutoksen, kun lämpötila muuttuu Kelvin kohdalla. Kuparijohdon sähkövastuksen laskemiseksi käytetään seuraavaa kaavaa tietyllä ajanjaksolla:

Δr \u003d α * R * Δt, jossa a on sähköisen kestävyyden lämpötilakerroin.

Johtopäätös

Kupari on materiaali, jota käytetään laajalti elektroniikassa. Sitä käytetään paitsi käämitykseen ja järjestelmiin, mutta myös metallina kaapelituotteiden valmistukseen. Koneisiin ja laitteisiin toimivat tehokkaasti, se on tarpeen laske erityinen johdotusvastus oikeinasunnossa. Tätä varten on tietty kaava. Tietäen sen, voit tehdä laskelman, jonka avulla voit selvittää kaapelin poikkileikkauksen optimaalisen arvon. Tällöin voit välttää laitteiden vallan menetyksen ja varmistaa sen käytön tehokkuuden.

Lämmityksen aikana spesifinen metallinkestävyys kasvaa atomien brusialaisen liikkeen aktivoinnin vuoksi. Osa seoksista, joilla on tarkempaa vastustuskykyä, käytännössä ei muuta sitä lisäämällä lämpötilaa (Manganin, Konstanta). Tämä johtuu seosten erityisestä rakenteesta ja elektronisen vapaan mittarilukeman pienestä keskiarvosta.

Johtavuuden muutokset

Lämpötilan kestävyyskerroin - heijastaa johtavuuden muutosta materiaalin lämmittäessä tai jäähdyttäessä. Jos lämpötilakerroin on merkitty a: lla, resistiivisyys 20 ° C: ssa RO: ssa, sitten materiaalin kuumentamisen aikana lämpötilaan T ° sen resistiivisyyteen R1 \u003d RO (1 + (a (t1 - to))

Annamme esimerkin. Lämpötilakerroin FEHEHRAL \u003d 0,0001 / 1 astetta ja nichrome α \u003d 0,0002/1 astetta. Tämä tarkoittaa sitä, että lämmitys 100 ° C: ssa lisää teehen sähkövastusta 1% ja nichrome 2%: lla.

Leikkaa nichrome lanka 1 m

Poikkileikkaus (mm) Sähköteho T ° 20 ° C (OM) Sähköinen vastus T ° 100 ° C (OM) Sähköteho T ° 1000 ° C (OM)
0,3 15,71 16,05 19,1
0,5 5,6 5,612 5,72
0,7 2,89 2,95 3,4,7
0,9 1,7 1,734 2,04
1,0 1,4 1,428 1,68
1,5 0,62 0,632 0,742
2,0 0,35 0,357 0,42
2,5 0,22 0,224 0,264
3,0 0,16 0,163 0,192
4,0 0,087 0,0887 0,104
5,0 0,056 0,0673 0,079
6,0 0,039 0,0398 0,0468
7,0 0,029 0,0296 0,0348
8,0 0,022 0,0224 0,0264
9,0 0,017 0,01734 0,0204
10,0 0,014 0,01428 0,0168

Johtimien omaisuus muuttaa vastustuskykyäsi lämpötilasta riippuen termoparit Metallurgisten prosessien lämpötilan mittaaminen sekä kuivausuunissa ja ampumisessa.

Palveluntarjoaja

Toimittaja "Auremo" - tunnustettu asiantuntija väri- ja ruostumattomasta teräksestä valmistetulla tavalla - ehdottaa edulliseen hintaan Nichrome, Feach, Thermopot:. Suuri valikoima varastossa. GOST noudattaminen ja kansainväliset laatuvaatimukset. Aina nikaa, hieno, termoisoituja, hinta on optimaalinen toimittajalta. Tukku asiakkaiden hinta - etuuskohtelu. Ota yhteyttä puhelinnumeroihin "Yhteystiedot" -osiosta, olemme aina avoimia ehdotuksia. Kutsumme yhteistyökumppaniksi yhteistyöhön.

Osta bargain-hinnasta

Toimittaja "Auremo" tarjoaa suotuisat ehdot ostamaan Nichromea, FECHRAL, THERKOURES, hinta johtuu tuotannon teknologisista ominaisuuksista ilman lisäkustannuksia. Yhtiön verkkosivusto näyttää eniten nopeimmat tiedot, tuotekatalogi ja hinnastot ovat. Tilauksen alla voit ostaa tuotteita ei-standardi parametreja. Tilaushinta riippuu äänenvoimakkuudesta ja ylimääräisistä toimitusehdoista.

Materiaali, jossa on lämpötilan muutos 1, ilmaistuaan -1: een. Erityisesti vastuksia käytetään elektroniikassa, erityisesti vastukset erikoismetalliseoksista, joilla on alhainen arvo a, Manganinovich- tai Constantaaniseos- ja puolijohdekomponentteina, joilla on suuria positiivisia tai negatiivisia arvoja a (termistoreja). Resistanssikerroksen fyysinen merkitys ilmaisee yhtälö:

missä dR. - Sähkövastuksen muutos R. Kun vaihdat lämpötilaa päälle dT.


Olosuhteet

Useimpien metallien vastuksen lämpötilan riippuvuus on lähellä lineaaria monenlaisiin lämpötiloihin ja kuvataan kaavalla:

R T. R 0 - Sähköinen vastus alkuperäisessä lämpötilassa T 0 [OM]; α - lämpötilakerroin vastustuskyky; Δt. - Lämpötilan muutos on TT 0 [K].

Alhaisissa lämpötiloissa säiliöiden vastuksen lämpötila riippuvuus määräytyy Matyenin sääntö.


Puolijohteet

NTC-termistorin resistenssin riippuvuus lämpötilassa

Puolijohdelaitteille, kuten termistoreille, resistenssin lämpötilan riippuvuus määritetään pääasiassa riippuen latauskantajien pitoisuudesta lämpötilassa. Tämä on eksponentiaalinen riippuvuus:

R T. - sähköinen resistanssi t [Om]; R ∞. - Sähköiset kestävyys lämpötiloissa T \u003d ∞ [ohm]; W G. - kielletyn vyöhykkeen leveys - energia-arvot, joilla ei ole elektronia ihanteellisessa (ei-viallisessa) kristallissa [EV]; k. - Boltzmannin vakio [EV / K].

Logariithming vasen ja oikea osa yhtälön, saamme:

Missä materiaali vakio on.

Tärmätty termistorin vastuskerroin määräytyy yhtälön mukaan:

R: n riippuvuudesta T: stä meillä on:


Lähteet

  • Sähkötekniikan teoreettiset perusteet: oppikirja: 3 T. / V. S. Boyko, V. V. Boyko, Yu. F. Vodolob ja paljon muuta ..; Kokonaisuudessaan. ed. I. M. Chizheko, V. S. BOYKO. - M.: SHT "ammattikorkeakoulu" Publishing House ", 2004. T. 1: Kestävän lineaariset sähköpiirit, joissa on keskitetyt parametrit. - 272 C: IL. ISBN 966-622-042-3.
  • Schegins A.I. Park V.S. Sähkötekniikan teoreettiset perustukset. Osa 1: Opiskelijoiden oppilaitoksen oppilaitokselle korkeampien oppilaitosten sähkö- ja sähkömekaaniset erikoisalat. - M.: Magnolia Plus, 2004. - 168 s.
  • I.M.Kuchukruk, I.T. Gorbachuk, P.P. Lutsk (2006). Yleinen fysiikan kurssi: Tutorial 3 tonnia. T.2. Sähkö ja magnetismi. Kiova: Tekniikka.

Suprajohtavuuden vaikutuksesta tietää, luultavasti kaikki. Joka tapauksessa kuuli hänestä. Tämän vaikutuksen ydin on se, että miinus 273 ° C, johdin vastus katoaa virtaavan virran. Jo yksi tästä esimerkistä riittää ymmärtämään, että sen riippuvuus lämpötilasta on. Ja kuvataan erityinen parametri - vastustuskerroin.

Jokainen kapellimestari estää nykyisen sen yli. Tämä kunkin johtavan materiaalin vastustus on erilainen, se määräytyy useista tiettyyn materiaaliin liittyvistä tekijöistä, mutta se ei enää ole. Kiinnostus tällä hetkellä edustaa riippuvuuttaan lämpötilasta ja tämän riippuvuuden luonteesta.

Sähkövirran johtimet yleensä suorittavat metalleja, joiden kanssa niiden lämpötila kasvaa, vastus kasvaa vähenee, se laskee. Tällaisen muutoksen arvo ilmenee 1 ° C: ssa, ja sitä kutsutaan resistenssin lämpötilakerroin tai lyhennettyjen TKS: n.

TKS-arvo voi olla positiivinen ja negatiivinen. Jos se on positiivinen, sitten kasvaa lämpötila, se kasvaa, jos negatiivinen, sitten pienenee. Useimmille metalleille, joita käytetään sähkövirran johtimina, TCS on positiivinen. Yksi parhaista johtimista on kuparia, kupariresistenssin lämpötilakerroin ei ole paras, mutta verrattuna muihin johtimiin, se on vähemmän. On vain tarpeen muistaa, että TCS-arvo määrittää, miten vastusarvo on muuttumassa ympäristöparametreja. Sen muutos on merkittävämpi kuin tämä kerroin.

Tällainen vastustuskyky on otettava huomioon radio-elektronisten laitteiden suunnittelussa. Tosiasia on, että laitteiston pitäisi toimia millä tahansa ympäristöolosuhteissa, samat autot toimivat miinus 40 ° C: sta sekä 80 ° C. Paljon elektroniikkaa autossa, ja jos et ota huomioon ympäristön vaikutusta järjestelmän elementteihin, voit kohdata tilanteen, jossa sähköinen yksikkö toimii täydellisesti normaaleissa olosuhteissa, mutta kieltäytyy toimimasta altistumisessa pienentää tai koholla lämpötilaa.

Tämä on tämä riippuvuus ulkoisen ympäristön olosuhteista ja ottaa huomioon laitteiden kehittäjät suunnittelun aikana käyttäen tätä laskettaessa järjestelmän parametrien lämpötilakerroin. On olemassa taulukoita, joilla on TKS-tietoja käytetyistä materiaaleista ja laskentakaavoista, joista TK: n tunteminen, voit määrittää resistenssin arvon missä tahansa olosuhteissa ja ottaa huomioon järjestelmän mahdolliset muutokset. Mutta ymmärtää, että TK, nyt ei ole kaava eikä taulukkoa.

On huomattava, että metalleja on erittäin pieni TCS: n arvoinen, ja niitä käytetään niiden vastusten valmistamiseen, joiden parametrit ympäristömuutoksista riippuvat heikosti.

Vastuksen lämpötilakerroin voidaan käyttää paitsi huomioon ympäristöparametrien vaihteluiden vaikutuksesta myös siitä, mitä varten voidaan määrittää riittävän tuntematon materiaali, joka on altisut taulukolle, mikä lämpötila vastaa mitattua vastustusta. Tällaisena mittarina voidaan kuitenkin käyttää tavanomaista kuparilankaa, sen on käytettävä sitä paljon ja tuulta esimerkiksi kelojen muodossa.

Kaikki edellä mainitut eivät kata täysin kaikkia kysymyksiä lämpötilakerroin vastustuskerroin. Tähän kertoimiin on erittäin mielenkiintoisia sovelluksia puolijohteissa, elektrolyytteissä, mutta myös ilmoitti, riittävät ymmärtämään TKS: n käsitteen.

Kuttelevat uppoat, kaasukuplat, sulkeumat ja muut viat vaikuttavat voimakkaasti resistenssin mittausten tuloksiin. Lisäksi riisi. 155 osoittaa, että kiinteään liuokseen sisältyvät pienet epäpuhtaudet vaikuttavat myös mitattuun johtamiseen. Siksi sähkövastuksen mittaamiseksi on paljon vaikeampaa tehdä tyydyttäviä näytteitä kuin

dilatometrinen tutkimus. Tämä johti toiseen menetelmään valtion kaavion rakentamiseksi, jossa lämpötilakerroin mitataan.

Lämpötilan kestävyyskerroin

Sähköinen vastus lämpötilassa

Mattensen totesi, että metallinkestävyyden kasvu johtuen pienen määrän toisen komponentin läsnäolosta kiinteässä liuoksessa ei riipu lämpötilasta; Tästä seuraa, että tällaiselle kiinteällä liuoksella arvo ei riipu pitoisuudesta. Tämä tarkoittaa sitä, että resistenssin lämpötilakerroin on verrannollinen johtavuuden kannalta ja kertoimen A kaavio koostumuksesta riippuen on samanlainen kuin kiinteän liuoksen johtavuus. Tätä sääntöä on paljon poikkeuksia erityisesti siirtymämetalleille, mutta useimmille tapauksiin se on noin totta.

Väliaikaisten faasien vastustuskerroin on tavallisesti sama tilaus kuin puhtailla metalleilla, jopa tapauksissa, joissa yhdistelmällä on suuri vastus. Välivaiheisia vaiheita on kuitenkin lämpötilakerroin, jonka tietyssä lämpötila-alueella on nolla tai negatiivinen.

Mattensenin sääntöä sovelletaan tiukasti vain kiinteisiin ratkaisuihin, mutta on monia tapauksia, kun se on myös totta kaksivaiheiselle seokselle. Jos lämpötilakerrointa käytetään koostumuksesta riippuen, käyrällä on tavallisesti sama muoto kuin johtavuuskäyrä niin, että faasimuunnos voidaan havaita samalla tavalla. Tätä menetelmää käytetään kätevästi haurauden tai muiden syiden vuoksi, on mahdotonta tehdä näytteitä, jotka sopivat johtavuuteen.

Käytännössä kahden lämpötilan välinen keskimääräinen lämpötilakerroin määritetään mittaamalla seoksen sähkövastus näissä lämpötiloissa. Jos kyseessä oleva lämpötilaväli ei ole vaiheenmuunnos, kerroin määräytyy kaavalla:

on sama merkitys kuin aikaväli on pieni. Karkaistuksille lämpötila ja

On kätevä ottaa 0 ° ja 100 ° vastaavasti, ja mittaukset antavat vaihealueita kovettumislämpötiloissa. Kuitenkin, jos mittaukset suoritetaan korkeissa lämpötiloissa, aikavälin on oltava paljon alle 100 °, jos vaiheiden reuna voi olla jossain lämpötilojen välissä

Kuva. 158. (Ks. SKAN) Sähköjohtavuus ja lämpötilakerroin sähkökestävän hopea-magian järjestelmässä (Tamman)

Tämän menetelmän suuri etu on se, että kerroin A riippuu näytteen suhteellisesta vastuksesta kahdella lämpötiloissa, joten lavut ja muut metallurgiset näytevirheet eivät vaikuta siihen. Käyttää johtavuutta ja lämpötilakerrointa

vastustus joissakin metalliseoksissa toistetaan toinen. Kuva. 158 Tammanin varhaisesta työstä (käyrät kuuluvat hopeaseoksiin magnesiumilla); Myöhemmin työ osoitti, että kiinteän liuoksen pinta-ala pienenee lämpötilan pienentämällä ja vaiheen alueella on ylärakenne. Jotkin muut vaiheet rajat ovat äskettäin muuttuneet muutoksilla, joten kuviossa 1 esitetty kaavio. 158, on vain historiallinen etu ja sitä ei voida käyttää tarkkoihin mittauksiin.

Explorerin vastus (R) (Resistisuus) () riippuu lämpötilasta. Tämä riippuvuus pienistä lämpötilan muutoksista () on edustettuna funktiona:

missä - johtimen erityinen vastus 0 ° C: n lämpötilassa; - Lämpötilan kestävyyskerroin.

Määritelmä

Sähkövastuksen lämpötilakerroin () Soita fyysiseen arvoon, joka on yhtä suuri kuin ketjun (tai väliaineen ()) osan suhteellinen lisäys (R), joka tapahtuu, kun johdin kuumennetaan 1O C: llä. Resistanssin lämpötilakerroin voi olla edustettuna:

Arvo toimii sähköisen vastusliitoksena lämpötilassa.

Alueeseen kuuluvilla lämpötiloissa useimmissa metalleissa käsiteltävä kertoimen on edelleen vakio. Puhtaalle metalleille resistenssin lämpötilakerroin on usein yhtä suuri kuin

Joskus he puhuvat vastustuskyvyn keskimääräisestä lämpötilakerroinnista, määrittäen sen seuraavasti:

missä lämpötilakerroin on keskimääräinen lämpötila ennalta määrätyssä lämpötila-alueella ().

Lämpötilan vastuskerroin sukeltajille

Useimmilla metalleilla on lämpötilakerroin vastustuskyky suurempi kuin nolla. Tämä tarkoittaa, että metallien vastus kasvaa lämpötilat. Tämä tapahtuu elektronien sironnan seurauksena kristallikappaleessa, joka parantaa lämpöoscillatioita.

Lämpötilassa lähellä absoluuttista nollaa (-273 o c), suuren määrän metallien resistenssi laskee jyrkästi nollaan. Sanotaan, että metallit siirtyvät suprajohtavaan tilaan.

Puolijohteet, joilla ei ole epäpuhtauksia, on negatiivinen lämpötilakerroin vastustuskerroin. Niiden vastustuskyky lisääntyy lämpötila vähenee. Tämä johtuu siitä, että johtamisvyöhykkeeseen kulkevien elektronien lukumäärä kasvaa, se tarkoittaa, että puolijohden volyymin reikien määrä kasvaa.

Elektrolyyttiliuokset ovat. Elektrolyyttien vastus lisääntyy lämpötilan vähenee. Tämä johtuu siitä, että ilmaisten ioneiden määrän lisääntyminen molekyylien hajoamisen seurauksena ylittää ionien leviämisen lisääntymisen liuotinmolekyylien törmäysten seurauksena. On sanottava, että elektrolyyttien lämpötilakerroin on pysyvä arvo pienessä lämpötila-alueella.

Yksiköt

SI-järjestelmän lämpötilakerroin tärkein mittayksikkö on:

Esimerkkejä ongelmien ratkaisemisesta

Tehtävä Hehkulamppu, jolla on kierre volframi, sisältyy verkkoon, jossa on jännite B, A. Mikä on Helixin lämpötila, jos on Rest Resistenssi lämpötilassa? Lämpötilan volframin vastuskerroin .
Päätös Kongelman ratkaisemiseksi käytämme kaavaa lämpötilan kestävyyden riippuvuudesta:

missä - volframin kierteen vastus 0 o C. express-ilmaisulla (1.1), meillä on:

OHM: n lain mukaan meillä on:

Laskea

Kirjoitamme yhtälön sitovan kestävyyden ja lämpötilan:

Leikkaa:

Vastaus K.

Samankaltaiset julkaisut