14.04.2018
Elektr qurilmalarida o'tkazuvchi qismlar sifatida mis, alyuminiy, ularning qotishmalari va temir (po'lat) dan tayyorlangan o'tkazgichlar ishlatiladi.
Mis eng yaxshi o'tkazuvchan materiallardan biridir. Misning 20°Cdagi zichligi 8,95 g/sm 3, erish nuqtasi 1083°S. Mis kimyoviy jihatdan birmuncha faol, lekin nitrat kislotada oson eriydi, suyultirilgan xlorid va sulfat kislotalarda esa faqat eriydi. oksidlovchi moddalar (kislorod). Havoda mis tezda quyuq oksidning nozik bir qatlami bilan qoplanadi, ammo bu oksidlanish metallga chuqur kirmaydi va keyingi korroziyadan himoya qiladi. Mis isitmasdan zarb qilish va prokatlash uchun yaxshi mos keladi.
Ishlab chiqarish uchun u ishlatiladi elektrolitik mis tarkibida 99,93% sof mis bo'lgan quymalarda.
Misning elektr o'tkazuvchanligi ko'p jihatdan aralashmalar miqdori va turiga, kamroq darajada mexanik va termik ishlov berishga bog'liq. 20 ° S da 0,0172-0,018 ohm x mm2 / m ni tashkil qiladi.
Supero'tkazuvchilar ishlab chiqarish uchun o'ziga xos og'irligi mos ravishda 8,9, 8,95 va 8,96 g / sm3 bo'lgan yumshoq, yarim qattiq yoki qattiq mis ishlatiladi.
U jonli qismlarni ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi. boshqa metallar bilan qotishmalarda mis. Quyidagi qotishmalar eng ko'p qo'llaniladi.
Guruch mis va sinkning qotishmasi bo'lib, qotishma tarkibida kamida 50% misni o'z ichiga oladi, boshqa metallar qo'shiladi. guruch 0,031 - 0,079 ohm x mm2 / m. Mis miqdori 72% dan ortiq bo'lgan guruch - tombak mavjud (yuqori egiluvchanlik, korroziyaga qarshi va ishqalanishga qarshi xususiyatlarga ega) va alyuminiy, qalay, qo'rg'oshin yoki marganets qo'shilgan maxsus guruch.
Guruch kontakti
Bronza - mis va qalayning turli metallarning qo'shimchalari bo'lgan qotishmasi. Qotishma tarkibidagi asosiy komponentning tarkibiga qarab, bronza qalay, alyuminiy, kremniy, fosfor va kadmiy deb ataladi. Qarshilik bronza 0,021 - 0,052 ohm x mm 2 / m.
Guruch va bronza yaxshi mexanik va fizik-kimyoviy xususiyatlarga ega. Ular quyma va in'ektsiya yo'li bilan osonlik bilan qayta ishlanadi va atmosfera korroziyasiga chidamli.
Alyuminiy - sifatlariga ko'ra misdan keyin ikkinchi Supero'tkazuvchilar material. Erish nuqtasi 659,8 ° S. 20 ° haroratda alyuminiyning zichligi 2,7 g / sm 3 ni tashkil qiladi. Alyuminiyni quyish oson va ishlov berish oson. 100 - 150 ° S haroratda alyuminiy egiluvchan va egiluvchan (qalinligi 0,01 mm gacha bo'lgan qatlamlarga o'ralishi mumkin).
Alyuminiyning elektr o'tkazuvchanligi aralashmalarga juda bog'liq va mexanik va issiqlik bilan ishlov berishga juda bog'liq. Alyuminiy tarkibi qanchalik toza bo'lsa, uning elektr o'tkazuvchanligi shunchalik yuqori va qarshilik yaxshi bo'ladi kimyoviy ta'sirlar. Qayta ishlash, o'rash va tavlanish sezilarli darajada ta'sir qiladi mexanik kuch alyuminiy Alyuminiyni sovuqda ishlov berish uning qattiqligini, elastikligini va kuchlanish kuchini oshiradi. Alyuminiyning qarshiligi 20 ° C da 0,026 - 0,029 ohm x mm 2 / m.
Misni alyuminiy bilan almashtirganda, o'tkazgichning kesimini o'tkazuvchanlik bo'yicha, ya'ni 1,63 marta oshirish kerak.
Teng o'tkazuvchanlik bilan alyuminiy o'tkazgich misdan 2 baravar engilroq bo'ladi.
Supero'tkazuvchilar ishlab chiqarish uchun kamida 98% sof alyuminiy, 0,3% dan ko'p bo'lmagan kremniy, 0,2% dan ko'p bo'lmagan temir o'z ichiga olgan alyuminiy ishlatiladi.
Ular foydalanadigan oqim o'tkazuvchi qismlarning qismlarini ishlab chiqarish uchun alyuminiy qotishmalari boshqa metallar bilan, masalan: Duralumin - mis va marganets bilan alyuminiy qotishmasi.
Silumin - kremniy, magniy va marganets aralashmasi bilan alyuminiydan tayyorlangan engil quyma qotishma.
Alyuminiy qotishmalari yaxshi quyish xususiyatlariga va yuqori mexanik kuchga ega.
Elektr texnikasida quyidagilar eng ko'p qo'llaniladi: alyuminiy qotishmalari:
Alyuminiy tarkibida kamida 98,8 va 1,2 gacha bo'lgan boshqa aralashmalarga ega bo'lgan AD sinfidagi alyuminiy deformatsiyalanadigan qotishma.
Alyuminiy tarkibida kamida 99,3 n va 0,7 gacha bo'lgan boshqa aralashmalarga ega bo'lgan AD1 sinfidagi alyuminiy deformatsiyalanadigan qotishma.
Alyuminiy deformatsiyalanadigan qotishma markasi AD31, alyuminiy 97,35 - 98,15 va boshqa aralashmalar 1,85 -2,65.
AD va AD1 sinflarining qotishmalari korpuslar va apparat qisqichlari uchun qoliplarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. AD31 toifali qotishma elektr o'tkazgichlari uchun ishlatiladigan profillar va shinalarni tayyorlash uchun ishlatiladi.
Issiqlik bilan ishlov berish natijasida alyuminiy qotishmalaridan tayyorlangan mahsulotlar yuqori quvvat va rentabellik (o'rma) chegaralariga ega bo'ladi.
Temir - erish nuqtasi 1539 ° S. Temirning zichligi 7,87 ni tashkil qiladi. Temir kislotalarda eriydi va galogenlar va kislorod bilan oksidlanadi.
Elektrotexnikada turli xil po'latlar qo'llaniladi, masalan:
Uglerodli po'latlar temirning uglerod va boshqa metallurgiya aralashmalari bilan egiluvchan qotishmalaridir.
Karbonli po'latlarning qarshiligi 0,103 - 0,204 ohm x mm 2 / m ni tashkil qiladi.
Qotishma po'latlar - xrom, nikel va boshqa elementlarning karbonli po'latga qo'shilgan qo'shimchalari bo'lgan qotishmalar.
Chelik yaxshi xususiyatlarga ega.
Qotishmalarda qo'shimchalar sifatida, shuningdek, lehim ishlab chiqarish va o'tkazuvchan metallarni ishlab chiqarish uchun quyidagilar keng qo'llaniladi:
Kadmiy egiluvchan metalldir. Kadmiyning erish nuqtasi 321 ° C dir. Qarshilik 0,1 ohm x mm 2 / m. Elektrotexnikada kadmiy past eriydigan lehimlarni tayyorlash va metall yuzalarga himoya qoplamalar (kadmiy qoplama) uchun ishlatiladi. Korroziyaga qarshi xususiyatlariga ko'ra, kadmiy sinkga yaqin, ammo kadmiy qoplamalari kamroq gözeneklidir va sinkga qaraganda nozikroq qatlamda qo'llaniladi.
Nikel - erish nuqtasi 1455 ° S. Nikel qarshiligi 0,068 - 0,072 ohm x mm 2 / m. Oddiy haroratlarda u atmosfera kislorodi bilan oksidlanmaydi. Nikel qotishmalarda va metall yuzalarni himoya qilishda (nikel qoplamasi) ishlatiladi.
Qalay - erish nuqtasi 231,9 ° S. Qalayning qarshiligi 0,124 - 0,116 ohm x mm 2 / m ni tashkil qiladi. Qalay metallning himoya qoplamasini (qalaylash) lehimlash uchun ishlatiladi sof shakl va boshqa metallar bilan qotishmalar shaklida.
Qo'rg'oshin - erish nuqtasi 327,4 ° S. Maxsus qarshilik 0,217 - 0,227 ohm x mm 2 / m. Qo'rg'oshin kislotaga chidamli material sifatida boshqa metallar bilan qotishmalarda ishlatiladi. Lehimlash qotishmalariga (lehimlarga) qo'shiladi.
Kumush juda egiluvchan, egiluvchan metalldir. Kumushning erish nuqtasi 960,5 ° S. Kumush - eng yaxshi qo'llanma issiqlik va elektr toki. Kumushning qarshiligi 0,015 - 0,016 ohm x mm 2 / m. Kumush metall yuzalarni himoya qilish (kumushlash) uchun ishlatiladi.
Surma - yaltiroq, mo'rt metall, erish nuqtasi 631 ° S. Surma lehim qotishmalarida (lehimlarda) qo'shimcha sifatida ishlatiladi.
Xrom qattiq, yaltiroq metalldir. Erish nuqtasi 1830 ° S. Oddiy haroratda havoda u o'zgarmaydi. Xromning qarshiligi 0,026 ohm x mm 2 / m ni tashkil qiladi. Xrom qotishmalarda va metall yuzalarning himoya qoplamasi (xrom qoplama) uchun ishlatiladi.
Sink - erish nuqtasi 419,4 ° S. Sink qarshiligi 0,053 - 0,062 ohm x mm 2 / m. Nam havoda sink oksidlanib, keyingi kimyoviy ta'sirlardan himoya qiluvchi oksid qatlami bilan qoplanadi. Elektrotexnikada sink qotishmalar va lehimlarda qo'shimchalar sifatida, shuningdek, metall qismlarning sirtlarini himoya qoplamasi (sink qoplamasi) uchun ishlatiladi.
Elektr toki olimlarning laboratoriyalarini tark etishi bilanoq amaliyotga keng joriy etila boshlandi Kundalik hayot, ular orqali elektr tokining oqimiga nisbatan ma'lum, ba'zan butunlay qarama-qarshi xususiyatlarga ega bo'lgan materiallarni izlash haqida savol tug'ildi.
Masalan, uzatish paytida elektr energiyasi uzoq masofalarda simli material past og'irlik xususiyatlari bilan birgalikda Joule isishi tufayli yo'qotishlarni minimallashtirish uchun talablarga bo'ysundi. Po'lat yadroli alyuminiy simlardan tayyorlangan yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalari bunga misoldir.
Yoki, aksincha, ixcham quvurli elektr isitgichlarni yaratish uchun nisbatan yuqori elektr qarshiligi va yuqori issiqlik barqarorligi bo'lgan materiallar kerak edi. Shu kabi xususiyatlarga ega bo'lgan materiallardan foydalanadigan qurilmaning eng oddiy misoli oddiy oshxona elektr pechining burneridir.
Biologiya va tibbiyotda elektrodlar, zondlar va zondlar sifatida ishlatiladigan o'tkazgichlar yuqori kimyoviy qarshilik va biomateriallar bilan mos kelishi, past kontakt qarshiligi bilan birlashtirilgan.
Ixtirochilarning butun galaktikasi turli mamlakatlar: Angliya, Rossiya, Germaniya, Vengriya va AQSh. Tomas Edison filamentlarning roli uchun mos bo'lgan materiallarning xususiyatlarini sinab ko'rgan mingdan ortiq tajribalarni o'tkazib, platina spirali bilan chiroq yaratdi. Edison lampalari, garchi ular uzoq xizmat qilish muddatiga ega bo'lsalar-da, manba materialining yuqori narxi tufayli amaliy emas edi.
Filament materiallari sifatida nisbatan arzon, o'tga chidamli volfram va molibdendan foydalanishni taklif qilgan rossiyalik ixtirochi Lodyginning keyingi ishi amaliy qo'llanilishini topdi. Bundan tashqari, Lodygin akkor chiroq tsilindrlaridan havo chiqarishni taklif qildi, uni inert yoki olijanob gazlar bilan almashtirdi, bu esa zamonaviy akkor lampalarning yaratilishiga olib keldi. Arzon va bardoshli elektr lampalarni ommaviy ishlab chiqarishning kashshofi General Electric kompaniyasi bo'lib, Lodygin o'z patentlariga bo'lgan huquqlarni bergan va keyinchalik kompaniyaning laboratoriyalarida uzoq vaqt muvaffaqiyatli ishlagan.
Ushbu ro'yxatni davom ettirish mumkin, chunki insonning qiziquvchan ongi shu qadar ixtirochiki, ba'zida ma'lum bir texnik muammoni hal qilish uchun unga hozirgacha misli ko'rilmagan xususiyatlarga ega yoki bu xususiyatlarning ajoyib kombinatsiyasiga ega materiallar kerak bo'ladi. Tabiat endi bizning ishtahamizga mos kela olmaydi va butun dunyo olimlari tabiiy o'xshashi bo'lmagan materiallarni yaratish poygasiga qo'shilishdi.
Bu elektr qurilmalarining korpusini yoki korpusini himoya topraklama qurilmasiga ataylab ulashdir. Odatda, topraklama 2,5 metrdan ortiq chuqurlikda erga ko'milgan po'lat yoki mis chiziqlar, quvurlar, novdalar yoki burchaklar shaklida amalga oshiriladi, bu voqea sodir bo'lgan taqdirda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qurilma bo'ylab oqim oqimini ta'minlaydi - korpus yoki korpus - o'zgaruvchan tok manbaining tuproqli - neytral simi. Ushbu sxemaning qarshiligi 4 ohmdan oshmasligi kerak. Bunday holda, favqulodda vaziyat moslamasining tanasidagi kuchlanish odamlar uchun xavfsiz bo'lgan qiymatlarga tushiriladi va avtomatik kontaktlarning zanglashiga olib keladigan himoya vositalari u yoki bu tarzda favqulodda vaziyat moslamasini o'chiradi.
Himoya topraklama elementlarini hisoblashda, juda katta farq qilishi mumkin bo'lgan tuproqning qarshiligini bilish muhim rol o'ynaydi.
Malumot jadvallaridagi ma'lumotlarga muvofiq, topraklama moslamasining maydoni tanlanadi, topraklama elementlarining soni va butun qurilmaning haqiqiy dizayni undan hisoblanadi. Himoya topraklama qurilmasining strukturaviy elementlari payvandlash orqali ulanadi.
Elektr tomografiyasi
Elektr qidiruv ishlari yer yaqinidagi geologik muhitni o'rganadi va turli xil sun'iy elektr va elektromagnit maydonlarni o'rganish asosida ruda va metall bo'lmagan foydali qazilmalar va boshqa ob'ektlarni qidirish uchun ishlatiladi. Elektr qidiruvining alohida holati bu elektr tomografiyasi (Elektr qarshiligi tomografiyasi) - tog' jinslarining xususiyatlarini ularning qarshiligi bo'yicha aniqlash usuli.
Usulning mohiyati shundaki, elektr maydon manbaining ma'lum bir pozitsiyasida turli zondlarda kuchlanish o'lchovlari olinadi, so'ngra maydon manbai boshqa joyga ko'chiriladi yoki boshqa manbaga o'tkaziladi va o'lchovlar takrorlanadi. Dala manbalari va dala qabul qiluvchi zondlar sirt va quduqlarga joylashtiriladi.
Keyin olingan ma'lumotlar zamonaviy yordamida qayta ishlanadi va sharhlanadi kompyuter usullari ikki o'lchovli va uch o'lchovli tasvirlar ko'rinishida ma'lumotni tasavvur qilish imkonini beruvchi qayta ishlash.
Juda bo'lish aniq usul qidiruv, elektr tomografiya geologlar, arxeologlar va paleozoologlarga bebaho yordam beradi.
Foydali qazilma konlarining paydo bo'lish shakli va ularning tarqalish chegaralarini aniqlash (konturlash) foydali qazilmalarning tomir konlarining paydo bo'lishini aniqlash imkonini beradi, bu ularni keyingi o'zlashtirish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.
Arxeologlar uchun bu qidiruv usuli qadimiy dafnlarning joylashuvi va ulardagi artefaktlarning mavjudligi haqida qimmatli ma'lumotlarni beradi va shu bilan qazish ishlariga sarflanadigan xarajatlarni kamaytiradi.
Paleozoologlar qadimgi hayvonlarning toshga aylangan qoldiqlarini qidirish uchun elektr tomografiyasidan foydalanadilar; ularning ishlarining natijalarini tabiatshunoslik muzeylarida tarixdan oldingi megafauna skeletlarining ajoyib rekonstruksiyalari shaklida ko'rish mumkin.
Bundan tashqari, elektr tomografiya muhandislik inshootlarini qurish va undan keyingi ekspluatatsiya qilishda qo'llaniladi: baland binolar, to'g'onlar, dambalar, qirg'oqlar va boshqalar.
Amaliyotda qarshilikning ta'riflari
Ba'zan, amaliy muammolarni hal qilish uchun biz moddaning tarkibini aniqlash vazifasiga duch kelishimiz mumkin, masalan, polistirol ko'pikni kesish uchun sim. Bizda bizga noma'lum bo'lgan turli xil materiallardan mos diametrli ikkita bobinli sim bor. Muammoni hal qilish uchun ularning elektr qarshiligini topish kerak, so'ngra topilgan qiymatlardagi farqdan yoki qidirish jadvalidan foydalanib, sim materialini aniqlash kerak.
Biz lenta o'lchovi bilan o'lchaymiz va har bir namunadan 2 metr simni kesib tashlaymiz. Mikrometr yordamida d₁ va d₂ simlarning diametrlarini aniqlaymiz. Multimetrni qarshilikni o'lchashning pastki chegarasiga ochib, biz R₁ namunasining qarshiligini o'lchaymiz. Biz boshqa namuna uchun protsedurani takrorlaymiz va uning qarshiligini R₂ o'lchaymiz.
Mintaqani hisobga olamiz ko'ndalang kesim sim formula bo'yicha hisoblanadi
S = p ∙ d 2 /4
Endi elektr qarshiligini hisoblash formulasi quyidagicha ko'rinadi:
r = R ∙ p ∙ d 2 /4 ∙ L
Olingan L, d₁ va R₁ qiymatlarini yuqoridagi maqolada keltirilgan qarshilikni hisoblash formulasiga almashtirib, biz birinchi namuna uchun r₁ qiymatini hisoblaymiz.
r 1 = 0,12 ohm mm 2 / m
Olingan L, d₂ va R₂ qiymatlarini formulaga almashtirib, biz ikkinchi namuna uchun r₂ qiymatini hisoblaymiz.
r 2 = 1,2 ohm mm 2 / m
r₁ va r₂ qiymatlarini yuqoridagi 2-jadvaldagi mos yozuvlar ma'lumotlari bilan taqqoslash natijasida biz birinchi namunaning materiali po'latdir, ikkinchisi esa nikrom bo'lib, undan to'sar ipini qilamiz.
Metallning zaryadlangan tokni o'zidan o'tkazish qobiliyatini ular deyiladi. O'z navbatida, qarshilik materialning xususiyatlaridan biridir. Berilgan kuchlanishdagi elektr qarshiligi qanchalik katta bo'lsa, u o'tkazgichning u bo'ylab yo'naltirilgan zaryadlangan elektronlarning harakatiga qarshilik kuchini tavsiflaydi. Elektr tokini o'tkazish xususiyati qarshilikning o'zaro bog'liqligi bo'lganligi sababli, u formulalar shaklida 1 / R nisbati sifatida ifodalanishini anglatadi.
Qarshilik har doim asboblarni ishlab chiqarishda ishlatiladigan materialning sifatiga bog'liq. U uzunligi 1 metr va tasavvurlar maydoni 1 kvadrat millimetr bo'lgan o'tkazgichning parametrlari asosida o'lchanadi. Misol uchun, mis uchun o'ziga xos qarshilik xususiyati har doim 0,0175 Ohm, alyuminiy uchun - 0,029, temir - 0,135, konstantan - 0,48, nikrom - 1-1,1 ga teng. Po'latning qarshiligi 2 * 10-7 Ohm.m soniga teng
Oqimga qarshilik u harakatlanadigan o'tkazgich uzunligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Qurilma qanchalik uzoq bo'lsa, qarshilik shunchalik yuqori bo'ladi. Agar siz ikkita xayoliy juft tomirlar bir-biri bilan muloqot qilayotganini tasavvur qilsangiz, bu munosabatlarni tushunish osonroq bo'ladi. Ulanish trubkasi bir juft qurilma uchun ingichka, ikkinchisi uchun qalinroq bo'lsin. Ikkala juftlik ham suv bilan to'ldirilganda, suyuqlikning qalin trubka orqali o'tishi ancha tez bo'ladi, chunki u suv oqimiga nisbatan kamroq qarshilikka ega bo'ladi. Ushbu o'xshashlikka ko'ra, unga ingichka o'tkazgichdan ko'ra qalin o'tkazgichdan o'tish osonroq.
Qarshilik SI birligi sifatida Ohm.m bilan o'lchanadi. O'tkazuvchanlik materialning tuzilishi bilan tavsiflangan zaryadlangan zarrachalarning o'rtacha erkin parvoz uzunligiga bog'liq. Eng to'g'ri bo'lgan aralashmalarsiz metallar eng kichik qiymatlar qarshi harakat. Aksincha, aralashmalar panjarani buzadi va shu bilan uning ish faoliyatini oshiradi. Metalllarning qarshiligi tor qiymatlar oralig'ida joylashgan normal harorat: kumushdan 0,016 dan 10 mkOm.m gacha (temir va xromning alyuminiy bilan qotishmalari).
Zaryadlanganlar harakatining xususiyatlari haqida
Supero'tkazuvchilardagi elektronlarga harorat ta'sir qiladi, chunki u oshgani sayin mavjud ionlar va atomlarning to'lqin tebranishlarining amplitudasi ortadi. Natijada, elektronlar kristall panjarada normal harakat qilish uchun kamroq bo'sh joyga ega. Bu tartibli harakatga to'siq kuchayishini anglatadi. Har qanday o'tkazgichning qarshiligi, odatdagidek, harorat oshishi bilan lineer ravishda oshadi. Yarimo'tkazgichlar, aksincha, ortib borayotgan darajalar bilan pasayish bilan tavsiflanadi, chunki bu to'g'ridan-to'g'ri elektr tokini yaratadigan ko'plab zaryadlarning chiqishiga olib keladi.
Ba'zi metall o'tkazgichlarni sovutish jarayoni ma'lum istalgan harorat ularning qarshiligini keskin holatga keltiradi va nolga tushadi. Bu hodisa 1911 yilda kashf etilgan va supero'tkazuvchanlik deb nomlangan.
Elektr qarshiligi, yoki oddiygina qarshilik modda - moddaning elektr tokining o'tishini oldini olish qobiliyatini tavsiflovchi jismoniy miqdor.
Qarshilik yunoncha r harfi bilan belgilanadi. Qarshilikning o'zaro nisbati o'ziga xos o'tkazuvchanlik (elektr o'tkazuvchanlik) deb ataladi. Mulk bo'lgan elektr qarshiligidan farqli o'laroq dirijyor va uning materiali, shakli va o'lchamiga qarab, elektr qarshiligi faqat xususiyatdir moddalar.
Qarshiligi r, uzunligi bo'lgan bir hil o'tkazgichning elektr qarshiligi l va kesma maydoni S formuladan foydalanib hisoblash mumkin R = r ⋅ l S (\displaystyle R=(\frac (\rho \cdot l)(S)))(o'tkazgich bo'ylab na maydon, na kesma shakli o'zgarmasligi taxmin qilinadi). Shunga ko'ra, r uchun bizda bor r = R ⋅ S l. (\ displaystyle \ rho = (\ frac (R \ cdot S) (l)).)
Oxirgi formuladan quyidagicha: jismoniy ma'no Moddaning qarshiligi shundaki, u birlik uzunlikdagi va shu moddadan yasalgan birlik ko'ndalang kesimga ega bo'lgan bir hil o'tkazgichning qarshiligini ifodalaydi.
Entsiklopedik YouTube
-
1 / 5
Xalqaro birliklar tizimida (SI) qarshilik birligi Ohm · . Munosabatdan r = R ⋅ S l (\displaystyle \rho =(\frac (R\cdot S)(l))) Bundan kelib chiqadiki, SI tizimidagi qarshilikni o'lchash birligi ushbu moddadan yasalgan 1 m² tasavvurlar maydoni bo'lgan 1 m uzunlikdagi bir hil o'tkazgichning qarshiligiga teng bo'lgan moddaning qarshiligiga tengdir. 1 Ohm gacha. Shunga ko'ra, SI birliklarida ifodalangan ixtiyoriy moddaning qarshiligi, uzunligi 1 m va tasavvurlar maydoni 1 m² bo'lgan ma'lum bir moddadan yasalgan elektr zanjiri kesimining qarshiligiga sonli tengdir.
Texnologiyada eskirgan tizimli bo'lmagan birlik Ohm mm² / m ham qo'llaniladi, bu 1 Ohm dan 10 -6 ga teng. Ushbu birlik 1 m uzunlikdagi, kesma maydoni 1 mm² bo'lgan, ushbu moddadan yasalgan bir hil o'tkazgich 1 Ohm ga teng qarshilikka ega bo'lgan moddaning qarshiligiga teng. Shunga ko'ra, ushbu birliklarda ifodalangan moddaning qarshiligi soni 1 m uzunlikdagi va tasavvurlar maydoni 1 mm² bo'lgan ushbu moddadan yasalgan elektr zanjirining bir qismining qarshiligiga tengdir.
Qarshilik tushunchasini umumlashtirish
Xususiyatlari nuqtadan nuqtaga o'zgarib turadigan bir xil bo'lmagan material uchun qarshilik ham aniqlanishi mumkin. Bunday holda, u doimiy emas, balki koordinatalarning skalyar funktsiyasi - elektr maydon kuchiga bog'liq bo'lgan koeffitsientdir. E → (r →) (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))) va oqim zichligi J → (r →) (\displaystyle (\vec (J))((\vec (r)))) ayni paytda r → (\displaystyle (\vec (r))). Bu munosabat Ohm qonuni bilan differentsial shaklda ifodalanadi:
E → (r →) = r (r →) J → (r →) . (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))=\rho ((\vec (r)))(\vec (J))((\vec (r))).)Bu formula heterojen, lekin izotrop moddalar uchun amal qiladi. Modda anizotrop ham bo'lishi mumkin (ko'pchilik kristallar, magnitlangan plazma va boshqalar), ya'ni uning xossalari yo'nalishga bog'liq bo'lishi mumkin. Bunday holda, qarshilik to'qqiz komponentni o'z ichiga olgan ikkinchi darajali koordinataga bog'liq tensordir. Anizotrop moddada moddaning har bir berilgan nuqtasida tok zichligi va elektr maydon kuchi vektorlari birgalikda yo'naltirilmaydi; ular orasidagi bog`lanish munosabat bilan ifodalanadi
E i (r →) = ∑ j = 1 3 r i j (r →) J j (r →) . (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).)Anizotrop, lekin bir jinsli moddada tenzor r i j (\displaystyle \rho _(ij)) koordinatalarga bog'liq emas.
Tensor r i j (\displaystyle \rho _(ij)) simmetrik, ya'ni har qanday uchun i (\displaystyle i) Va j (\displaystyle j) amalga oshirildi r i j = r j i (\displaystyle \rho _(ij)=\rho _(ji)).
Har qanday simmetrik tensorga kelsak, uchun r i j (\displaystyle \rho _(ij)) matritsa joylashgan Dekart koordinatalarining ortogonal tizimini tanlashingiz mumkin r i j (\displaystyle \rho _(ij)) aylanadi diagonal, ya'ni to'qqiz komponentdan qaysi shaklda bo'ladi r i j (\displaystyle \rho _(ij)) Faqat uchtasi nolga teng: r 11 (\displaystyle \rho _(11)), r 22 (\displaystyle \rho _(22)) Va r 33 (\displaystyle \rho _(33)). Bu holda, belgilovchi r i i (\displaystyle \rho _(ii)) qanday qilib oldingi formula o'rniga biz oddiyroq formulani olamiz
E i = r i J i. (\displaystyle E_(i)=\rho _(i)J_(i).)Miqdorlar r i (\displaystyle \rho _(i)) chaqirdi asosiy qadriyatlar qarshilik tensori.
O'tkazuvchanlik bilan bog'liqlik
Izotropik materiallarda qarshilik o'rtasidagi bog'liqlik r (\displaystyle \rho) va o'ziga xos o'tkazuvchanlik s (\displaystyle \sigma) tenglik bilan ifodalanadi
r = 1 s. (\ displaystyle \ rho = (\ frac (1) (\ sigma)).)Anizotrop materiallarda qarshilik tensorining komponentlari o'rtasidagi munosabat r i j (\displaystyle \rho _(ij)) o'tkazuvchanlik tensori esa murakkabroq. Darhaqiqat, Ohm qonuni differentsial shakl anizotropik materiallar uchun quyidagi shaklga ega:
J i (r →) = ∑ j = 1 3 s i j (r →) E j (r →) . (\displaystyle J_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\sigma _(ij)((\vec (r)))E_(j)(( \vec (r))).)Bu tenglikdan va avval berilgan munosabatdan E i (r →) (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))) bundan kelib chiqadiki, qarshilik tenzori o'tkazuvchanlik tenzoriga teskari hisoblanadi. Buni hisobga olgan holda, qarshilik tensorining komponentlari uchun quyidagilar amal qiladi:
r 11 = 1 det (s) [ s 22 s 33 - s 23 s 32 ] , (\displaystyle \rho _(11)=(\frac (1)(\det(\sigma))))[\sigma _( 22)\sigma _(33)-\sigma _(23)\sigma _(32)],) r 12 = 1 det (s) [ s 33 s 12 - s 13 s 32 ] , (\displaystyle \rho _(12)=(\frac (1)(\det(\sigma))))[\sigma _( 33)\sigma _(12)-\sigma _(13)\sigma _(32)],)Qayerda det (s) (\displaystyle \det(\sigma))- tenzor komponentlardan tashkil topgan matritsaning determinanti s i j (\displaystyle \sigma _(ij)). Rezistivlik tenzorining qolgan komponentlari yuqoridagi tenglamalardan indekslarni tsiklik qayta tashkil etish natijasida olinadi. 1 , 2 Va 3 .
Ayrim moddalarning elektr qarshiligi
Metall monokristallar
Jadvalda 20 ° C haroratda monokristallarning qarshilik tensorining asosiy qiymatlari ko'rsatilgan.
Kristal r 1 =r 2, 10 −8 Ohm m r 3, 10 −8 Ohm m Qalay 9,9 14,3 vismut 109 138 kadmiy 6,8 8,3 Sink 5,91 6,13 Elektr qarshiligi -o'tkazgichdan o'tayotganda oqim tomonidan qanday to'siq paydo bo'lishini ko'rsatadigan jismoniy miqdor. O'lchov birliklari Georg Om sharafiga Ohmdir. O'z qonunida u qarshilikni topish formulasini oldi, u quyida keltirilgan.
Misol sifatida metallardan foydalangan holda o'tkazgichlarning qarshiligini ko'rib chiqaylik. Metallar bor ichki tuzilishi kristall panjara shaklida. Ushbu panjara qat'iy tartibga ega va uning tugunlari musbat zaryadlangan ionlardir. Metalldagi zaryad tashuvchilar "erkin" elektronlar bo'lib, ular ma'lum bir atomga tegishli emas, lekin panjara joylari o'rtasida tasodifiy harakatlanadi. Kimdan kvant fizikasi Ma'lumki, metalldagi elektronlar harakati qattiq jismda elektromagnit to'lqinning tarqalishidir. Ya'ni, o'tkazgichdagi elektron yorug'lik tezligida (amaliy) harakat qiladi va u nafaqat zarracha, balki to'lqin sifatida ham xususiyatni namoyon qilishi isbotlangan. Va metallning qarshiligi tarqalish natijasida paydo bo'ladi elektromagnit to'lqinlar(ya'ni elektronlar) panjaraning termal tebranishlari va uning nuqsonlari. Elektronlar kristall panjaraning tugunlari bilan to'qnashganda, energiyaning bir qismi tugunlarga o'tadi, buning natijasida energiya chiqariladi. Bu energiya Joule-Lenz qonuni tufayli doimiy oqimda hisoblanishi mumkin - Q=I 2 Rt. Ko'rib turganingizdek, qarshilik qanchalik katta bo'lsa, shuncha ko'p energiya chiqariladi.
Qarshilik
Qarshilik kabi muhim tushuncha mavjud, bu bir xil qarshilik, faqat uzunlik birligida. Har bir metallning o'ziga xosligi bor, masalan, mis uchun 0,0175 Ohm * mm2 / m, alyuminiy uchun 0,0271 Ohm * mm2 / m. Bu shuni anglatadiki, uzunligi 1 m va tasavvurlar maydoni 1 mm2 bo'lgan mis novda 0,0175 Ohm qarshilikka ega bo'ladi va bir xil, ammo alyuminiydan qilingan bar 0,0271 Ohm qarshilikka ega bo'ladi. Ma'lum bo'lishicha, misning elektr o'tkazuvchanligi alyuminiynikidan yuqori. Har bir metallning o'ziga xos qarshiligi bor va butun o'tkazgichning qarshiligini formuladan foydalanib hisoblash mumkin
Qayerda p– metall qarshiligi, l – o‘tkazgich uzunligi, s – kesma maydoni.
Qarshilik qiymatlari berilgan metall qarshiligi jadvali(20°C)
Modda
p, Ohm*mm 2/2
a,10 -3 1/K
alyuminiy
0.0271
Volfram
0.055
Temir
0.098
Oltin
0.023
Guruch
0.025-0.06
Manganin
0.42-0.48
0,002-0,05
Mis
0.0175
Nikel
Konstantan
0.44-0.52
0.02
Nikrom
0.15
Kumush
0.016
Sink
0.059
Qarshilikka qo'shimcha ravishda, jadvalda bir oz keyinroq bu koeffitsient bo'yicha TCR qiymatlari mavjud;
Qarshilikning deformatsiyaga bog'liqligi
Metalllarga bosim ostida sovuq ishlov berish paytida metall tajribaga ega plastik deformatsiya. Plastik deformatsiya jarayonida kristall panjara buziladi va nuqsonlar soni ortadi. Kristal panjara nuqsonlarining ortishi bilan o'tkazgich orqali elektronlar oqimiga qarshilik kuchayadi, shuning uchun metallning qarshiligi ortadi. Misol uchun, sim chizish orqali amalga oshiriladi, ya'ni metall plastik deformatsiyaga uchraydi, buning natijasida qarshilik kuchayadi. Amalda, qarshilikni kamaytirish uchun qayta kristallanish tavlanishi qo'llaniladi; texnologik jarayon, shundan so'ng kristall panjara "to'g'rilangan" ko'rinadi va nuqsonlar soni kamayadi, shuning uchun metallning qarshiligi ham kamayadi.
Cho'zilgan yoki siqilganida, metall elastik deformatsiyani boshdan kechiradi. Cho'zilish natijasida yuzaga keladigan elastik deformatsiya paytida kristall panjara tugunlarining termal tebranishlarining amplitudalari ortadi, shuning uchun elektronlar katta qiyinchiliklarni boshdan kechiradi va shu bilan bog'liq holda qarshilik kuchayadi. Siqilish natijasida yuzaga keladigan elastik deformatsiyada tugunlarning termal tebranishlarining amplitudalari kamayadi, shuning uchun elektronlarning harakatlanishi osonroq bo'ladi va qarshilik pasayadi.
Haroratning qarshilikka ta'siri
Yuqorida bilib olganimizdek, metalldagi qarshilikning sababi kristall panjaraning tugunlari va ularning tebranishlari. Shunday qilib, harorat oshishi bilan tugunlarning termal tebranishlari kuchayadi, ya'ni qarshilik ham oshadi. kabi miqdor mavjud qarshilikning harorat koeffitsienti(TKS), bu qizdirilganda yoki sovutilganda metallning qarshiligi qanchalik ortishi yoki kamayishini ko'rsatadi. Misol uchun, misning 20 daraja Selsiydagi harorat koeffitsienti 4.1 · 10 − 3 1/daraja. Bu shuni anglatadiki, masalan, mis simni 1 daraja Selsiyga qizdirganda, uning qarshiligi oshadi. 4.1 · 10 − 3 Ohm. Haroratning o'zgarishi bilan qarshilikni formuladan foydalanib hisoblash mumkin
Bu erda r - isitishdan keyingi qarshilik, r 0 - isitishdan oldingi qarshilik, a - qarshilikning harorat koeffitsienti, t 2 - isitishdan oldingi harorat, t 1 - isitishdan keyingi harorat.
Bizning qiymatlarimizni almashtirsak, biz olamiz: r=0,0175*(1+0,0041*(154-20))=0,0271 Ohm*mm 2 /m. Ko'rib turganingizdek, uzunligi 1 m va tasavvurlar maydoni 1 mm 2 bo'lgan mis barimiz 154 gradusgacha qizdirilgandan so'ng, xuddi alyuminiydan yasalgan va bir xil qarshilikka ega bo'ladi. harorat 20 daraja Selsiy.
Harorat o'zgarishi bilan qarshilikni o'zgartirish xususiyati qarshilik termometrlarida qo'llaniladi. Ushbu qurilmalar qarshilik ko'rsatkichlari asosida haroratni o'lchashi mumkin. Qarshilik termometrlari yuqori o'lchov aniqligiga ega, ammo kichik harorat oralig'i.
Amalda, o'tishni oldini olish uchun o'tkazgichlarning xususiyatlari joriy juda keng foydalaniladi. Masalan, cho'g'lanma chiroq, bu erda metallning yuqori qarshiligi, uning katta uzunligi va tor kesimi tufayli volfram filamenti isitiladi. Yoki lasan yuqori qarshilik tufayli qizib ketadigan har qanday isitish moslamasi. Elektrotexnikada asosiy xususiyati qarshilik bo'lgan element rezistor deb ataladi. Rezistor deyarli har qanday elektr pallasida qo'llaniladi.
Ko'p odamlar Ohm qonuni haqida eshitgan, ammo hamma ham bu qonunni bilmaydi. O'rganish bilan boshlanadi maktab kursi fizika. Ular fizika va elektrodinamika fakultetida batafsilroq o‘qitiladi. Bu bilim oddiy odam uchun foydali bo'lishi dargumon, lekin bu zarur umumiy rivojlanish, va kimdir uchun kelajak kasbi. Boshqa tomondan, elektr energiyasi, uning tuzilishi va uydagi xususiyatlari haqidagi asosiy bilimlar o'zingizni zarardan himoya qilishga yordam beradi. Ohm qonuni elektr tokining asosiy qonuni deb bejiz aytilmagan. Uy ustasi ortiqcha kuchlanishning oldini olish uchun elektr energiyasi sohasida bilimga ega bo'lishi kerak, bu esa yukning oshishiga va yong'inga olib kelishi mumkin.
Elektr qarshiligi haqida tushuncha
Elektr zanjirining asosiy fizik kattaliklari - qarshilik, kuchlanish, tok kuchi o'rtasidagi bog'liqlik nemis fizigi Georg Simon Om tomonidan kashf etilgan.
Supero'tkazuvchilarning elektr qarshiligi uning elektr tokiga chidamliligini tavsiflovchi qiymatdir. Boshqacha qilib aytganda, elektronlarning bir qismi elektr tokining o'tkazgichga ta'siri ostida kristall panjaradagi o'z o'rnini tashlab, o'tkazgichning musbat qutbiga yo'naltiriladi. Ayrim elektronlar yadro atomi atrofida aylanishda davom etib, panjarada qoladi. Bu elektronlar va atomlar bo'shatilgan zarrachalarning harakatlanishiga to'sqinlik qiladigan elektr qarshilik hosil qiladi.
Yuqoridagi jarayon barcha metallar uchun amal qiladi, lekin ularda qarshilik boshqacha bo'ladi. Bu o'tkazgichning o'lchami, shakli va materiallarining farqiga bog'liq. Shunga ko'ra, kristall panjaraning o'lchamlari turli materiallar uchun turli shakllarga ega, shuning uchun ular orqali oqimning harakatiga elektr qarshiligi bir xil emas.
Kimdan bu tushuncha shundan kelib chiqadiki, moddaning solishtirma qarshiligi aniqlanadi, ya'ni individual ko'rsatkich har bir metall uchun alohida. Elektr qarshiligi (SER) - fizik kattalik bo'lib, yunoncha r harfi bilan belgilanadi va metallning u orqali elektr tokining o'tishini oldini olish qobiliyati bilan tavsiflanadi.
Mis o'tkazgichlar uchun asosiy materialdir
Moddaning qarshiligi formuladan foydalanib hisoblanadi, bu erda bitta muhim ko'rsatkichlar elektr qarshiligining harorat koeffitsienti. Jadvalda 0 dan 100 ° C gacha bo'lgan harorat oralig'ida ma'lum bo'lgan uchta metalning qarshilik qiymatlari mavjud.
Mavjud materiallardan biri sifatida temirning qarshiligini olsak, 0,1 Ohm ga teng bo'lsa, 1 Ohm uchun sizga 10 metr kerak bo'ladi. Kumush eng past elektr qarshiligiga ega, uning qiymati 1 ohm uchun 66,7 metrni tashkil qiladi. Muhim farq, ammo kumush qimmat metall bo'lib, uni hamma joyda ishlatish mumkin emas. Keyingi eng yaxshi ko'rsatkich mis bo'lib, bu erda 1 ohm uchun 57,14 metr talab qilinadi. Kumush bilan solishtirganda mavjudligi va narxiga ko'ra, mis elektr tarmoqlarida foydalanish uchun mashhur materiallardan biridir. Mis simning past qarshiligi yoki mis simning qarshiligi mis o'tkazgichni fan, texnologiyaning ko'plab sohalarida, shuningdek, sanoat va maishiy maqsadlarda ishlatishga imkon beradi.Qarshilik qiymati
Qarshilik qiymati doimiy emas, u quyidagi omillarga qarab o'zgaradi:
- Hajmi. Supero'tkazuvchilar diametri qanchalik katta bo'lsa, u o'zidan ko'proq elektron o'tkazish imkonini beradi. Shuning uchun uning o'lchami qanchalik kichik bo'lsa, qarshilik shunchalik katta bo'ladi.
- Uzunlik. Elektronlar atomlar orqali o'tadi, shuning uchun sim qancha uzun bo'lsa, ular orqali ko'proq elektronlar o'tishi kerak. Hisob-kitoblarni amalga oshirishda simning uzunligi va o'lchamini hisobga olish kerak, chunki sim qanchalik uzun yoki ingichka bo'lsa, uning qarshiligi shunchalik katta bo'ladi va aksincha. Amaldagi uskunaning yukini hisoblamaslik simning haddan tashqari qizishi va yong'inga olib kelishi mumkin.
- Harorat. Ma'lumki, harorat rejimi mavjud katta ahamiyatga ega moddalarning xulq-atvori bo'yicha turlicha. Metall, boshqa hech narsa kabi, turli haroratlarda o'z xususiyatlarini o'zgartiradi. Misning qarshiligi to'g'ridan-to'g'ri misning qarshilik harorat koeffitsientiga bog'liq va qizdirilganda ortadi.
- Korroziya. Korroziyaning shakllanishi yukni sezilarli darajada oshiradi. Bu ta'sir tufayli sodir bo'ladi muhit, namlik, tuz, axloqsizlik va boshqalar namoyonlarining kirib borishi. Barcha ulanishlarni, terminallarni, burmalarni izolyatsiya qilish va himoya qilish, ko'chada joylashgan uskunalar uchun himoya o'rnatish, shikastlangan simlar, komponentlar va agregatlarni zudlik bilan almashtirish tavsiya etiladi.
Qarshilikni hisoblash
Turli maqsadlar va foydalanish uchun ob'ektlarni loyihalashda hisob-kitoblar amalga oshiriladi, chunki har bir insonning hayotiy ta'minoti elektr energiyasi bilan ta'minlanadi. Yoritish moslamalaridan tortib texnik jihatdan murakkab jihozlargacha hamma narsa hisobga olinadi. Uyda, ayniqsa, elektr simlarini almashtirish rejalashtirilgan bo'lsa, hisob-kitob qilish ham foydali bo'ladi. Xususiy uy-joy qurilishi uchun yukni hisoblash kerak, aks holda elektr simlarini "zamonaviy" yig'ish yong'inga olib kelishi mumkin.
Hisoblashning maqsadi - texnik parametrlarini hisobga olgan holda ishlatiladigan barcha qurilmalarning o'tkazgichlarining umumiy qarshiligini aniqlash. U R=p*l/S formulasi yordamida hisoblanadi, bunda:
R – hisoblangan natija;
p - jadvaldan qarshilik ko'rsatkichi;
l - simning uzunligi (o'tkazgich);
S - kesimning diametri.
Birliklar
IN xalqaro tizim birliklar jismoniy miqdorlar(SI) elektr qarshiligi Ohm (ohm) bilan o'lchanadi. SI tizimiga ko'ra qarshilikning o'lchov birligi moddaning qarshiligiga teng bo'lib, unda 1 m uzunlikdagi bitta materialdan yasalgan o'tkazgich 1 kv. m 1 Ohm qarshilikka ega. Turli metallar uchun 1 ohm / m dan foydalanish jadvalda aniq ko'rsatilgan.
Qarshilikning ahamiyati
Qarshilik va o'tkazuvchanlik o'rtasidagi munosabatni o'zaro kattaliklar deb hisoblash mumkin. Bir o'tkazgichning ko'rsatkichi qanchalik baland bo'lsa, ikkinchisining ko'rsatkichi past bo'ladi va aksincha. Shuning uchun elektr o'tkazuvchanligini hisoblashda 1/r hisobi qo'llaniladi, chunki X ning teskarisi 1/X va aksincha. Maxsus indikator g harfi bilan belgilanadi.
Elektrolitik misning afzalliklari
Mis afzallik sifatida past qarshilik ko'rsatkichi (kumushdan keyin) bilan cheklanmaydi. U o'ziga xos xususiyatlarga ega, ya'ni plastiklik va yuqori egiluvchanlik. Ushbu fazilatlar tufayli elektrolitik mis elektr jihozlarida ishlatiladigan kabellarni ishlab chiqarish uchun yuqori darajadagi tozalikda ishlab chiqariladi, kompyuter texnologiyasi, elektrotexnika sanoati va avtomobilsozlik sanoati.
Qarshilik indeksining haroratga bog'liqligi
Harorat koeffitsienti - kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismining kuchlanishining o'zgarishiga va haroratning o'zgarishi natijasida metallning qarshiligiga teng bo'lgan qiymat. Ko'pgina metallar kristall panjaraning termal tebranishlari tufayli haroratning oshishi bilan qarshilikni oshiradi. Mis qarshiligining harorat koeffitsienti mis simning qarshiligiga ta'sir qiladi va 0 dan 100 ° S gacha bo'lgan haroratlarda 4,1 10− 3 (1/Kelvin) ni tashkil qiladi. Kumush uchun bir xil sharoitlarda bu ko'rsatkich 3,8 ni, temir uchun esa 6,0 ni tashkil qiladi. Bu misni o'tkazgich sifatida ishlatish samaradorligini yana bir bor isbotlaydi.
Simlarni tayyorlash uchun eng keng tarqalgan metallardan biri misdir. Uning elektr qarshiligi arzon metallar orasida eng past hisoblanadi. U faqat kichikroq qimmatbaho metallar(kumush va oltin) va turli omillarga bog'liq.
Elektr toki nima
Batareyaning yoki boshqa oqim manbasining turli qutblarida turli xil tashuvchilar mavjud elektr zaryadi. Agar ular o'tkazgichga ulangan bo'lsa, zaryad tashuvchilar kuchlanish manbasining bir qutbidan ikkinchisiga o'ta boshlaydi. Suyuqlikdagi bu tashuvchilar ionlar, metallarda esa erkin elektronlardir.
Ta'rif. Elektr toki - bu zaryadlangan zarralarning yo'naltirilgan harakati.
Qarshilik
Elektr qarshiligi - bu materialning mos yozuvlar namunasining elektr qarshiligini aniqlaydigan qiymat. Ushbu miqdorni belgilash uchun yunoncha "p" harfi ishlatiladi. Hisoblash uchun formula:
p=(R*S)/ l.
Ushbu qiymat Ohm * m da o'lchanadi. Siz uni ma'lumotnomalarda, qarshilik jadvallarida yoki Internetda topishingiz mumkin.
Erkin elektronlar kristall panjara ichida metall bo'ylab harakatlanadi. Ushbu harakatga qarshilik va o'tkazgichning qarshiligiga uchta omil ta'sir qiladi:
- Material. Turli metallarning atom zichligi va erkin elektronlar soni har xil;
- Nopokliklar. Sof metallarda kristall panjara ko'proq tartiblangan, shuning uchun qarshilik qotishmalarga qaraganda past;
- Harorat. Atomlar o'z joylarida turg'un emas, balki tebranadi. Harorat qanchalik baland bo'lsa, elektronlar harakatiga xalaqit beradigan tebranishlar amplitudasi shunchalik katta bo'ladi va qarshilik kuchayadi.
Quyidagi rasmda siz metallarning qarshiligi jadvalini ko'rishingiz mumkin.
Qiziqarli. Elektr qarshiligi qizdirilganda tushadigan yoki o'zgarmaydigan qotishmalar mavjud.
O'tkazuvchanlik va elektr qarshiligi
Kabelning o'lchamlari metr (uzunlik) va mm² (kesim) bilan o'lchanganligi sababli, elektr qarshiligi Ohm mm² / m o'lchamiga ega. Kabelning o'lchamlarini bilib, uning qarshiligi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
R=(p* l)/S.
Elektr qarshiligiga qo'shimcha ravishda, ba'zi formulalar "o'tkazuvchanlik" tushunchasidan foydalanadi. Bu qarshilikning o'zaro ta'siri. U "g" bilan belgilanadi va quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
Suyuqliklarning o'tkazuvchanligi
Suyuqliklarning o'tkazuvchanligi metallarning o'tkazuvchanligidan farq qiladi. Ulardagi zaryad tashuvchilar ionlardir. Ularning soni va elektr o'tkazuvchanligi qizdirilganda ortadi, shuning uchun elektrodli qozonning kuchi 20 dan 100 darajagacha qizdirilganda bir necha marta ortadi.
Qiziqarli. Distillangan suv izolyator hisoblanadi. Erigan aralashmalar unga o'tkazuvchanlikni beradi.
Simlarning elektr qarshiligi
Simlarni ishlab chiqarish uchun eng keng tarqalgan metallar mis va alyuminiydir. Alyuminiy yuqori qarshilikka ega, ammo misdan arzonroq. Misning qarshiligi pastroq, shuning uchun simning kesimini kichikroq tanlash mumkin. Bundan tashqari, u kuchliroq bo'lib, bu metalldan moslashuvchan simli simlar ishlab chiqariladi.
Quyidagi jadvalda metallarning 20 gradusdagi elektr qarshiligi ko'rsatilgan. Uni boshqa haroratlarda aniqlash uchun jadvaldagi qiymat har bir metall uchun har xil bo'lgan tuzatish koeffitsientiga ko'paytirilishi kerak. Ushbu koeffitsientni tegishli ma'lumotnomalardan yoki onlayn kalkulyatordan foydalanib bilib olishingiz mumkin.
Kabelning kesimini tanlash
Tel qarshilikka ega bo'lganligi sababli, u orqali elektr toki o'tganda issiqlik hosil bo'ladi va kuchlanish pasayadi. Kabel kesimlarini tanlashda ushbu ikkala omil ham hisobga olinishi kerak.
Ruxsat etilgan isitish bo'yicha tanlash
Simda oqim o'tganda energiya chiqariladi. Uning miqdori elektr quvvati formulasi yordamida hisoblanishi mumkin:
2,5 mm² tasavvurlar va 10 metr uzunlikdagi mis simda R = 10 * 0,0074 = 0,074 Ohm. 30A tok kuchida P=30²*0,074=66Vt.
Bu quvvat o'tkazgichni va kabelning o'zini isitadi. U isitiladigan harorat yotqizish shartlariga, kabeldagi yadrolar soniga va boshqa omillarga bog'liq. ruxsat etilgan harorat- izolyatsiya materialida. Mis ko'proq o'tkazuvchanlikka ega, shuning uchun quvvat chiqishi va kerakli kesma kamroq bo'ladi. Bu maxsus jadvallar yordamida yoki onlayn kalkulyator yordamida aniqlanadi.
Ruxsat etilgan kuchlanish yo'qolishi
Isitishdan tashqari, elektr toki simlar orqali o'tganda, yuk yaqinidagi kuchlanish kamayadi. Ushbu qiymatni Ohm qonuni yordamida hisoblash mumkin:
Malumot. PUE standartlariga muvofiq, u 5% dan oshmasligi yoki 220V tarmog'ida - 11V dan oshmasligi kerak.
Shuning uchun, kabel qanchalik uzun bo'lsa, uning kesimi qanchalik katta bo'lishi kerak. Siz uni jadvallar yoki onlayn kalkulyator yordamida aniqlashingiz mumkin. Ruxsat etilgan isitish asosida kesmani tanlashdan farqli o'laroq, kuchlanish yo'qotishlari yotqizish shartlariga va izolyatsiya materialiga bog'liq emas.
220V tarmoqda kuchlanish ikkita sim orqali beriladi: faza va neytral, shuning uchun hisoblash kabelning ikki barobar uzunligi yordamida amalga oshiriladi. Oldingi misoldagi kabelda u U=I*R=30A*2*0,074Ohm=4,44V bo'ladi. Bu unchalik ko'p emas, lekin uzunligi 25 metr bo'lsa, u 11,1V bo'lib chiqadi - ruxsat etilgan maksimal qiymat, siz kesmani oshirishingiz kerak bo'ladi.
Boshqa metallarning elektr qarshiligi
Mis va alyuminiydan tashqari, elektrotexnikada boshqa metallar va qotishmalar ham qo'llaniladi:
- Temir. Chelik yuqori qarshilikka ega, ammo mis va alyuminiydan kuchliroqdir. Chelik iplar havo orqali yotqizish uchun mo'ljallangan kabellarga to'qiladi. Temirning qarshiligi elektr tokini o'tkazish uchun juda yuqori, shuning uchun kesmani hisoblashda yadro kesmalari hisobga olinmaydi. Bundan tashqari, u ko'proq o'tga chidamli bo'lib, undan yuqori quvvatli elektr pechlarda isitgichlarni ulash uchun simlar tayyorlanadi;
- Nikrom (nikel va xrom qotishmasi) va fechral (temir, xrom va alyuminiy). Ular past o'tkazuvchanlik va refrakterlikka ega. Ushbu qotishmalardan simli rezistorlar va isitgichlar ishlab chiqariladi;
- Volfram. Uning elektr qarshiligi yuqori, lekin u o'tga chidamli metalldir (3422 ° C). Argon-arqon payvandlash uchun elektr lampalar va elektrodlarda filamentlarni tayyorlash uchun ishlatiladi;
- Konstantan va manganin (mis, nikel va marganets). Ushbu o'tkazgichlarning qarshiligi haroratning o'zgarishi bilan o'zgarmaydi. Rezistorlar ishlab chiqarish uchun yuqori aniqlikdagi qurilmalarda qo'llaniladi;
- Qimmatbaho metallar - oltin va kumush. Ular eng yuqori o'ziga xos o'tkazuvchanlikka ega, ammo ularning yuqori narxi tufayli ulardan foydalanish cheklangan.
Induktiv reaktivlik
Simlarning o'tkazuvchanligini hisoblash uchun formulalar faqat to'g'ridan-to'g'ri oqim tarmog'ida yoki past chastotalarda to'g'ri o'tkazgichlarda amal qiladi. Induktiv reaktivlik lasanlarda va yuqori chastotali tarmoqlarda odatdagidan ko'p marta yuqori bo'ladi. Bundan tashqari, yuqori chastotali oqim faqat simning yuzasi bo'ylab harakatlanadi. Shuning uchun, u ba'zan nozik kumush qatlami bilan qoplangan yoki Litz simidan foydalaniladi.
