Удельное сопротивление металлов таблица: Удельное сопротивление металлов. Таблица | joyta.ru

Содержание

Удельное сопротивление металлов. Таблица | joyta.ru

Удельное сопротивление металлов является мерой их свойства противодействовать прохождению электрического тока. Эта величина выражается в Ом-метр (Ом⋅м). Символ, обозначающий удельное сопротивление, является греческая буква ρ (ро). Высокое удельное сопротивление означает, что материал плохо проводит электрический заряд.

Удельное сопротивление

Удельное электрическое сопротивление определяется как отношение между напряженностью электрического поля внутри металла к плотности тока в нем:

где:
ρ — удельное сопротивление металла (Ом⋅м),
Е — напряженность электрического поля (В/м),
J — величина плотности электрического тока в металле (А/м2)

Если напряженность электрического поля (Е) в металле очень большая, а плотность тока (J) очень маленькая, это означает, что металл имеет высокое удельное сопротивление.

Обратной величиной удельного сопротивления является удельная электропроводность, указывающая, насколько хорошо материал проводит электрический ток:

 

где:

σ — проводимость материала, выраженная в сименс на метр (См/м).

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление, одно из составляющих закона Ома, выражается в омах (Ом). Следует заметить, что электрическое сопротивление и удельное сопротивление — это не одно и то же. Удельное сопротивление является свойством материала, в то время как электрическое сопротивление — это свойство объекта.

Электрическое сопротивление резистора определяется сочетанием формы и удельным сопротивлением материала, из которого он сделан.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Например, проволочный резистор, изготовленный из длинной и тонкой проволоки имеет большее сопротивление, нежели резистор, сделанный из короткой и толстой проволоки того же металла.

В тоже время проволочный резистор, изготовленный из материала с высоким удельным сопротивлением, обладает большим электрическим сопротивлением, чем резистор, сделанный из материала с низким удельным сопротивлением. И все это не смотря на то, что оба резистора сделаны из проволоки одинаковой длины и диаметра.

В качестве наглядности можно провести аналогию с гидравлической системой, где вода прокачивается через трубы.

  • Чем длиннее и тоньше труба, тем больше будет оказано сопротивление воде.
  • Труба, заполненная песком, будет больше оказывать сопротивление воде, нежели труба без песка

Сопротивление провода

Величина сопротивления провода зависит от трех параметров: удельного сопротивления металла, длины и диаметра самого провода. Формула для расчета сопротивления провода:


где:
R — сопротивление провода (Ом)
ρ — удельное сопротивление металла (Ом.m)
L — длина провода (м)
А — площадь поперечного сечения провода (м2)

В качестве примера рассмотрим проволочный резистор из нихрома с удельным сопротивлением 1.10×10-6 Ом.м.  Проволока имеет длину 1500 мм и диаметр 0,5 мм. На основе этих трех параметров рассчитаем сопротивление провода из нихрома:

R=1,1*10-6*(1,5/0,000000196) = 8,4 Ом

Нихром и константан часто используют в качестве материала для сопротивлений. Ниже в таблице вы можете посмотреть удельное сопротивление некоторых наиболее часто используемых металлов.

Поверхностное сопротивление

Величина поверхностного сопротивления рассчитывается таким же образом, как и сопротивление провода. В данном случае площадь сечения можно представить в виде произведения w и t:


Для некоторых материалов, таких как тонкие пленки, соотношение между удельным сопротивлением и толщиной пленки называется поверхностное сопротивление слоя RS:

где RS измеряется в омах. При данном расчете толщина пленки должна быть постоянной.

Часто производители резисторов для увеличения сопротивления вырезают в пленке дорожки, чтобы увеличить путь для электрического тока.

Свойства резистивных материалов

Удельное сопротивление металла зависит от температуры. Их значения приводится, как правило, для комнатной температуры (20°С). Изменение удельного сопротивления в результате изменения температуры характеризуется температурным коэффициентом.

Например, в термисторах (терморезисторах) это свойство используется для измерения температуры. С другой стороны, в точной электронике, это довольно нежелательный эффект.
Металлопленочные резисторы имеют отличные свойства температурной стабильности. Это достигается не только за счет низкого удельного сопротивления материала, но и за счет механической конструкции самого резистора.

Много различных материалов и сплавов используются в производстве резисторов. Нихром (сплав никеля и хрома), из-за его высокого удельного сопротивления и устойчивости к окислению при высоких температурах, часто используют в качестве материала для изготовления проволочных резисторов. Недостатком его является то, что его невозможно паять. Константан, еще один популярный материал, легко паяется и имеет более низкий температурный коэффициент.

Удельное электрическое сопротивление металлов таблица. Зависимость удельного сопротивления от температуры

Содержание:

Удельным сопротивлением металлов считается их способность к противодействию электрическому току, проходящему через них. Единицей измерения данной величины служит Ом*м (Ом-метр). В качестве символа используется греческая буква ρ (ро). Высокие показатели удельного сопротивления означают плохую проводимость электрического заряда тем или иным материалом.

Технические характеристики стали

Прежде чем подробно рассматривать удельное сопротивление стали, следует ознакомиться с ее основными физико-механическими свойствами. Благодаря своим качествам, этот материал получил широкое распространение в производственной сфере и других областях жизни и деятельности людей.

Сталь представляет собой сплав железа и углерода, содержащегося в количестве, не превышающем 1,7%. Кроме углерода, сталь содержит определенное количество примесей — кремния, марганца, серы и фосфора. По своим качествам она значительно лучше чугуна, легко поддается закаливанию, ковке, прокату и другим видам обработки. Все виды сталей отличаются высокой прочностью и пластичностью.

По своему назначению сталь подразделяется на конструкционную, инструментальную, а также с особыми физическими свойствами. В каждой из них содержится различное количество углерода, благодаря которому материал приобретает те или иные специфические качества, например, жаропрочность, жаростойкость, устойчивость к действию ржавчины и коррозии.

Особое место занимают электротехнические стали, выпускаемые в листовом формате и применяющиеся в производстве электротехнических изделий. Для получения этого материала производится легирование кремнием, способным улучшить его магнитные и электрические свойства.

Для того чтобы электротехническая сталь приобрела необходимые характеристики, необходимо соблюдение определенных требований и условий. Материал должен легко намагничиваться и перемагничиваться, то есть, обладать высокой магнитной проницаемостью. Такие стали имеют хорошую , а их перемагничивание осуществляется с минимальными потерями.

От соблюдения этих требований зависят габариты и масса магнитных сердечников и обмоток, а также коэффициент полезного действия трансформаторов и величина их рабочей температуры.

На выполнение условий оказывают влияние многие факторы, в том числе и удельное сопротивление стали.

Удельное сопротивление и другие показатели

Величина удельного электрического сопротивления представляет собой отношение напряженности электрического поля в металле и плотности тока, протекающего в нем. Для практических расчетов используется формула: в которой ρ является удельным сопротивлением металла (Ом*м), Е — напряженностью электрического поля (В/м), а J — плотностью электротока в металле (А/м 2). При очень большой напряженности электрического поля и низкой плотности тока, удельное сопротивление металла будет высоким.

Существует еще одна величина, называемая удельной электропроводностью, обратная удельному сопротивлению, указывающая на степень проводимости электрического тока тем или иным материалом. Она определяется по формуле и выражается в единицах См/м — сименс на метр.

Удельное сопротивление тесно связано с электрическим сопротивлением. Однако они имеют различия между собой. В первом случае — это свойство материала, в том числе и стали, а во втором случае определяется свойство всего объекта. На качество резистора влияет сочетание нескольких факторов, прежде всего, формы и удельного сопротивления материала, из которого он изготовлен. Например, если для изготовления проволочного резистора использовалась тонкая и длинная проволока, то его сопротивление будет больше, чем у резистора, изготовленного из толстой и короткой проволоки одинакового металла.

В качестве другого примера можно привести резисторы из проволоки с одинаковым диаметром и длиной. Однако, если в одном из них материал имеет высокое удельное сопротивление, а в другом низкое, то соответственно в первом резисторе электрическое сопротивление будет выше, чем во втором.

Зная основные свойства материала, можно использовать удельное сопротивление стали для определения величины сопротивления стального проводника. Для вычислений, кроме удельного электрического сопротивления потребуется диаметр и длина самого провода. Расчеты выполняются по следующей формуле: , в которой R является (Ом), ρ — удельным сопротивлением стали (Ом*м), L — соответствует длине провода, А — площади его поперечного сечения.

Существует зависимость удельного сопротивления стали и других металлов от температуры. В большинстве расчетов используется комнатная температура — 20 0 С. Все изменения под влиянием этого фактора учитываются с помощью температурного коэффициента.

Для каждого проводника существует понятие удельного сопротивления. Эта величина состоит из Омов, умножаемых на квадратный миллиметр, далее, делимое на один метр. Иными словами, это сопротивление проводника, длина которого составляет 1 метр, а сечение — 1 мм 2 . То же самое представляет собой и удельное сопротивление меди — уникального металла, получившего широкое распространение в электротехнике и энергетике.

Свойства меди

Благодаря своим свойствам этот металл одним из первых начал применяться в области электричества. Прежде всего, медь является ковким и пластичным материалом с отличными свойствами электропроводимости. До сих пор в энергетике нет равноценной замены этому проводнику.

Особенно ценятся свойства специальной электролитической меди, обладающей высокой чистотой. Этот материал позволил выпускать провода с минимальной толщиной в 10 микрон.

Кроме высокой электропроводности, медь очень хорошо поддается лужению и другим видам обработки.

Медь и ее удельное сопротивление

Любой проводник оказывает сопротивление, если через него пропустить электрический ток. Значение зависит от длины проводника и его сечения, а также от действия определенных температур. Поэтому, удельное сопротивление проводников зависит не только от самого материала, но и от его определенной длины и площади поперечного сечения. Чем легче материал пропускает через себя заряд, тем ниже его сопротивление. Для меди, показатель удельного сопротивления составляет 0,0171 Ом х 1 мм 2 /1 м и лишь немного уступает серебру. Однако, использование серебра в промышленных масштабах экономически невыгодно, поэтому, медь является лучшим проводником, используемым в энергетике.

Удельное сопротивление меди связано и с ее высокой проводимостью. Эти величины прямо противоположны между собой. Свойства меди, как проводника, зависят и от температурного коэффициента сопротивления. Особенно, это касается сопротивление, на которое оказывает влияние температура проводника.

Таким образом, благодаря своим свойствам, медь получила широкое распространение не только в качестве проводника . Этот металл используется в большинстве приборов, устройств и агрегатов, функционирование которых связано с электрическим током.

Одним из самых распространённых металлов для изготовления проводов является медь. Её электросопротивление минимальное из доступных по цене металлов. Оно меньше только у драгоценных металлов (серебра и золота) и зависит от разных факторов.

Что такое электрический ток

На разных полюсах аккумулятора или другого источника тока есть разноимённые носители электрического заряда. Если их соединить с проводником, носители заряда начинают движение от одного полюса источника напряжения к другому. Этими носителями в жидкости являются ионы, а в металлах – свободные электроны.

Определение. Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц.

Удельное сопротивление

Удельное электрическое сопротивление – это величина, определяющая электросопротивление эталонного образца материала. Для обозначения этой величины используется греческая буква «р». Формула для расчета:

p=(R*S)/l .

Эта величина измеряется в Ом*м. Найти её можно в справочниках, в таблицах удельного сопротивления или в сети интернет.

Свободные электроны по металлу двигаются внутри кристаллической решётки. На сопротивление этому движению и удельное сопротивление проводника влияют три фактора:

  • Материал. У разных металлов различная плотность атомов и количество свободных электронов;
  • Примеси. В чистых металлах кристаллическая решётка более упорядоченная, поэтому сопротивление ниже, чем в сплавах;
  • Температура. Атомы не находятся на своих местах неподвижно, а колеблются. Чем выше температура, тем больше амплитуда колебаний, создающая помехи движению электронов, и выше сопротивление.

На следующем рисунке можно увидеть таблицу удельного сопротивления металлов.

Интересно. Есть сплавы, электросопротивление которых падает при нагреве или не меняется.

Проводимость и электросопротивление

Так как размеры кабелей измеряются в метрах (длина) и мм² (сечение), то удельное электрическое сопротивление имеет размерность Ом·мм²/м. Зная размеры кабеля, его сопротивление рассчитывается по формуле:

R=(p*l )/S.

Кроме электросопротивления, в некоторых формулах используется понятие «проводимость». Это величина, обратная сопротивлению. Обозначается она «g» и рассчитывается по формуле:

Проводимость жидкостей

Проводимость жидкостей отличается от проводимости металлов. Носителями зарядов в них являются ионы. Их количество и электропроводность растут при нагревании, поэтому мощность электродного котла растёт при нагреве от 20 до 100 градусов в несколько раз.

Интересно. Дистиллированная вода является изолятором. Проводимость ей придают растворенные примеси.

Электросопротивление проводов

Самые распространенные металлы для изготовления проводов – медь и алюминий. Сопротивление алюминия выше, но он дешевле меди. Удельное сопротивление меди ниже, поэтому сечение проводов можно выбрать меньше. Кроме того, она прочнее, и из этого металла изготавливаются гибкие многожильные провода.

В следующей таблице показывается удельное электросопротивление металлов при 20 градусах. Для того чтобы определить его при других температурах, значение из таблицы необходимо умножить на поправочный коэффициент, различный для каждого металла. Узнать этот коэффициент можно из соответствующих справочников или при помощи онлайн-калькулятора.

Выбор сечения кабеля

Поскольку у провода есть сопротивление, при прохождении по нему электрического тока выделяется тепло, и происходит падение напряжения. Оба этих фактора необходимо учитывать при выборе сечения кабелей.

Выбор по допустимому нагреву

При протекании тока в проводе выделяется энергия. Её количество можно рассчитать по формуле электрической мощности:

В медном проводе сечением 2,5мм² и длиной 10 метров R=10*0.0074=0.074Ом. При токе 30А Р=30²*0,074=66Вт.

Эта мощность нагревает токопроводящую жилу и сам кабель. Температура, до которой он нагревается, зависит от условий прокладки, числа жил в кабеле и других факторов, а допустимая температура – от материала изоляции. Медь обладает большей проводимостью, поэтому меньше выделяемая мощность и необходимое сечение. Определяется оно по специальным таблицам или при помощи онлайн-калькулятора.

Допустимые потери напряжения

Кроме нагрева, при прохождении электрического тока по проводам происходит уменьшение напряжения возле нагрузки. Эту величину можно рассчитать по закону Ома:

Справка. По нормам ПУЭ оно должно составлять не более 5% или в сети 220В – не больше 11В.

Поэтому, чем длиннее кабель, тем больше должно быть его сечение. Определить его можно по таблицам или при помощи онлайн-калькулятора. В отличие от выбора сечения по допустимому нагреву, потери напряжения не зависят от условий прокладки и материала изоляции.

В сети 220В напряжение подаётся по двум проводам: фазному и нулевому, поэтому расчёт производится по двойной длине кабеля. В кабеле из предыдущего примера оно составит U=I*R=30A*2*0.074Ом=4,44В. Это немного, но при длине 25 метров получается 11,1В – предельно допустимая величина, придётся увеличивать сечение.

Электросопротивление других металлов

Кроме меди и алюминия, в электротехнике используются другие металлы и сплавы:

  • Железо. Удельное сопротивление стали выше, но она прочнее, чем медь и алюминий. Стальные жилы вплетаются в кабеля, предназначенные для прокладки по воздуху. Сопротивление железа слишком велико для передачи электроэнергии, поэтому при расчёте сечения жилы не учитываются. Кроме того, оно более тугоплавкое, и из него изготавливаются вывода для подключения нагревателей в электропечах большой мощности;
  • Нихром (сплав никеля и хрома) и фехраль (железо, хром и алюминий). Они обладают низкой проводимостью и тугоплавкостью. Из этих сплавов изготавливаются проволочные резисторы и нагреватели;
  • Вольфрам. Его электросопротивление велико, но это тугоплавкий металл (3422 °C). Из него изготавливаются нити накала в электролампах и электроды для аргонно-дуговой сварки;
  • Константан и манганин (медь, никель и марганец). Удельное сопротивление этих проводников не меняется при изменениях температуры. Применяются в претензионных приборах для изготовления резисторов;
  • Драгоценные металлы – золото и серебро. Обладают самой высокой удельной проводимостью, но из-за большой цены их применение ограничено.

Индуктивное сопротивление

Формулы для расчёта проводимости проводов справедливы только в сети постоянного тока или в прямых проводниках при низкой частоте. В катушках и в высокочастотных сетях появляется индуктивное сопротивление, во много раз превышающее обычное. Кроме того, ток высокой частоты распространяется только по поверхности провода. Поэтому его иногда покрывают тонким слоем серебра или используют литцендрат.

Понятие об электрическом сопротивлении и проводимости

Любое тело, по которому протекает электрический ток, оказывает ему определенное сопротивление. Свойство материала проводника препятствовать прохождению через него электрического тока называется электрическим сопротивлением.

Электронная теория так объясняет сущность электрического сопротивления металлических проводников. Свободные электроны при движении по проводнику бесчисленное количество раз встречают на своем пути атомы и другие электроны и, взаимодействуя с ними, неизбежно теряют часть своей энергии. Электроны испытывают как бы сопротивление своему движению. Различные металлические проводники, имеющие различное атомное строение, оказывают различное сопротивление электрическому току.

Точно тем же объясняется сопротивление жидких проводников и газов прохождению электрического тока. Однако не следует забывать, что в этих веществах не электроны, а заряженные частицы молекул встречают сопротивление при своем движении.

Сопротивление обозначается латинскими буквами R или r .

За единицу электрического сопротивления принят ом.

Ом есть сопротивление столба ртути высотой 106,3 см с поперечным сечением 1 мм2 при температуре 0° С.

Если, например, электрическое сопротивление проводника составляет 4 ом, то записывается это так: R = 4 ом или r = 4ом.

Для измерения сопротивлений большой величины принята единица, называемая мегомом.

Один мегом равен одному миллиону ом.

Чем больше сопротивление проводника, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем легче электрическому току пройти через этот проводник.

Следовательно, для характеристики проводника (с точки зрения прохождения через него электрического тока) можно рассматривать не только его сопротивление, но и величину, обратную сопротивлению и называемую, проводимостью.

Электрической проводимостью называется способность материала пропускать через себя электрический ток.

Так как проводимость есть величина, обратная сопротивлению, то и выражается она как 1/R ,обозначается проводимость латинской буквой g.

Влияние материала проводника, его размеров и окружающей температуры на величину электрического сопротивления

Сопротивление различных проводников зависит от материала, из которого они изготовлены. Для характеристики электрического сопротивления различных материалов введено понятие так называемого удельного сопротивления.

Удельным сопротивлением называется сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2. Удельное сопротивление обозначается буквой греческого алфавита р. Каждый материал, из которого изготовляется проводник, обладает своим удельным сопротивлением.

Например, удельное сопротивление меди равно 0,017, т. е. медный проводник длиной 1 м и сечением 1 мм2 обладает сопротивлением 0,017 ом. Удельное сопротивление алюминия равно 0,03, удельное сопротивление железа — 0,12, удельное сопротивление константана — 0,48, удельное сопротивление нихрома — 1-1,1.



Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, т. е. чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление.

Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения, т. е. чем толще проводник, тем его сопротивление меньше, и, наоборот, чем тоньше проводник, тем его сопротивление больше.

Чтобы лучше понять эту зависимость, представьте себе две пары сообщающихся сосудов, причем у одной пары сосудов соединяющая трубка тонкая, а у другой — толстая. Ясно, что при заполнении водой одного из сосудов (каждой пары) переход ее в другой сосуд по толстой трубке произойдет гораздо быстрее, чем по тонкой, т. е. толстая трубка окажет меньшее сопротивление течению воды. Точно так же и электрическому току легче пройти по толстому проводнику, чем по тонкому, т. е. первый оказывает ему меньшее сопротивление, чем второй.

Электрическое сопротивление проводника равно удельному сопротивлению материала, из которого этот проводник сделан, умноженному на длину проводника и деленному на площадь площадь поперечного сечения проводника :

R = р l / S ,

Где — R — сопротивление проводника, ом, l — длина в проводника в м, S — площадь поперечного сечения проводника, мм 2 .

Площадь поперечного сечения круглого проводника вычисляется по формуле:

S = π d 2 / 4

Где π — постоянная величина, равная 3,14; d — диаметр проводника.

А так определяется длина проводника:

l = S R / p ,

Эта формула дает возможность определить длину проводника, его сечение и удельное сопротивление, если известны остальные величины, входящие в формулу.

Если же необходимо определить площадь поперечного сечения проводника, то формулу приводят к следующему виду:

S = р l / R

Преобразуя ту же формулу и решив равенство относительно р, найдем удельное сопротивление проводника:

р = R S / l

Последней формулой приходится пользоваться в тех случаях, когда известны сопротивление и размеры проводника, а его материал неизвестен и к тому же трудно определим по внешнему виду. Для этого надо определить удельное сопротивление проводника и, пользуясь таблицей, найти материал, обладающий таким удельным сопротивлением.

Еще одной причиной, влияющей на сопротивление проводников, является температура .

Установлено, что с повышением температуры сопротивление металлических проводников возрастает, а с понижением уменьшается. Это увеличение или уменьшение сопротивления для проводников из чистых металлов почти одинаково и в среднем равно 0,4% на 1°C . Сопротивление жидких проводников и угля с увеличением температуры уменьшается.

Электронная теория строения вещества дает следующее объяснение увеличению сопротивления металлических проводников с повышением температуры. При нагревании проводник получает тепловую энергию, которая неизбежно передается всем атомам вещества, в результате чего возрастает интенсивность их движения. Возросшее движение атомов создает большее сопротивление направленному движению свободных электронов, отчего и возрастает сопротивление проводника. С понижением же температуры создаются лучшие условия для направленного движения электронов, и сопротивление проводника уменьшается. Этим объясняется интересное явление — сверхпроводимость металлов .

Сверхпроводимость , т. е. уменьшение сопротивления металлов до нуля, наступает при огромной отрицательной температуре — 273° C , называемой абсолютным нулем. При температуре абсолютного нуля атомы металла как бы застывают на месте, совершенно не препятствуя движению электронов.

Каждое вещество способно проводить ток в разной степени, на эту величину влияет сопротивление материала. Обозначается удельное сопротивление меди, алюминия, стали и любого другого элемента буквой греческого алфавита ρ. Эта величина не зависит от таких характеристик проводника, как размеры, форма и физическое состояние, обычное же электросопротивление учитывает эти параметры. Измеряется удельное сопротивление в Омах, умноженных на мм² и разделенных на метр.

Категории и их описание

Любой материал способен проявлять два типа сопротивления в зависимости от подаваемого на него электричества. Ток бывает переменным или постоянным, что значительно влияет на технические показатели вещества. Так, существуют такие сопротивления:

  1. Омическое. Проявляется под воздействием постоянного тока. Характеризует трение, которое создается движением электрически заряженных частиц в проводнике.
  2. Активное. Определяется по такому же принципу, но создается уже под действием переменного тока.

В связи с этим определений удельной величины тоже два. Для постоянного тока она равна сопротивлению, которое оказывает единица длины проводящего материала единичной фиксированной площади сечения. Потенциальное электрополе воздействует на все проводники, а также полупроводники и растворы, способные проводить ионы. Эта величина определяет проводящие свойства самого материала. Форма проводника и его размеры не учитываются, поэтому ее можно назвать базовой в электротехнике и материаловедении.

При условии прохождения переменного тока удельная величина рассчитывается с учетом толщины проводящего материала. Здесь уже происходит воздействие не только потенциального, но и вихревого тока, кроме того, принимается во внимание частота электрических полей. Удельное сопротивление этого типа больше, чем при постоянном токе, поскольку здесь идет учет положительной величины сопротивления вихревому полю. Также эта величина зависит от формы и размеров самого проводника. Именно эти параметры и определяют характер вихревого движения заряженных частиц.

Переменный ток вызывает в проводниках определенные электромагнитные явления. Они очень важны для электротехнических характеристик проводящего материала:

  1. Скин-эффект характеризуется ослаблением электромагнитного поля тем больше, чем дальше оно проникает в среду проводника. Это явление также носит название поверхностного эффекта.
  2. Эффект близости снижает плотность тока благодаря близости соседних проводов и их влиянию.

Эти эффекты являются очень важными при расчете оптимальной толщины проводника, так как при использовании провода, у которого радиус больше глубины проникновения тока в материал, остальная его масса останется незадействованной, а следовательно, такой подход будет неэффективным. В соответствии с проведенными расчетами эффективный диаметр проводящего материала в некоторых ситуациях будет следующим:

  • для тока в 50 Гц — 2,8 мм;
  • 400 Гц — 1 мм;
  • 40 кГц — 0,1 мм.

Ввиду этого для высокочастотных токов активно применяется использование плоских многожильных кабелей, состоящих из множества тонких проводов.

Характеристики металлов

Удельные показатели металлических проводников содержатся в специальных таблицах. По этим данным можно производить необходимые дальнейшие расчеты. Пример такой таблицы удельных сопротивлений можно увидеть на изображении.

На таблице видно, что наибольшей проводимостью обладает серебро — это идеальный проводник среди всех существующих металлов и сплавов. Если рассчитать, сколько потребуется провода из этого материала для получения сопротивления в 1 Ом, то выйдет 62,5 м. Проволоки из железа для такой же величины понадобится целых 7,7 м.

Какими бы замечательными свойствами ни обладало серебро, оно является слишком дорогим материалом для массового использования в электросетях, поэтому широкое применение в быту и промышленности нашла медь. По величине удельного показателя она стоит на втором месте после серебра, а по распространенности и простоте добычи намного лучше его. Медь обладает и другими преимуществами, позволившими ей стать самым распространенным проводником. К ним относятся:

Для применения в электротехнике используют рафинированную медь, которая после плавки из сульфидной руды проходит процессы обжигания и дутья, а далее обязательно подвергается электролитической очистке. После такой обработки можно получить материал очень высокого качества (марки М1 и М0), который будет содержать от 0,1 до 0,05% примесей. Важным нюансом является присутствие кислорода в крайне малых количествах, так как он негативно влияет на механические характеристики меди.

Часто этот металл заменяют более дешевыми материалами — алюминием и железом, а также различными бронзами (сплавами с кремнием, бериллием, магнием, оловом, кадмием, хромом и фосфором). Такие составы обладают более высокой прочностью по сравнению с чистой медью, хотя и меньшей проводимостью.

Преимущества алюминия

Хоть алюминий обладает большим сопротивлением и более хрупок, его широкое использование объясняется тем, что он не настолько дефицитен, как медь, а следовательно, стоит дешевле. Удельное сопротивление алюминия составляет 0,028, а его низкая плотность обеспечивает ему вес в 3,5 раза меньше, чем медь.

Для электрических работ применяют очищенный алюминий марки А1, содержащий не более 0,5% примесей. Более высокую марку АВ00 используют для изготовления электролитических конденсаторов, электродов и алюминиевой фольги. Содержание примесей в этом алюминии составляет не более 0,03%. Существует и чистый металл АВ0000 , включающий не более 0,004% добавок. Имеют значение и сами примеси: никель, кремний и цинк незначительно влияют на проводимость алюминия, а содержание в этом металле меди, серебра и магния дает ощутимый эффект. Наиболее сильно уменьшают проводимость таллий и марганец.

Алюминий отличается хорошими антикоррозийными свойствами. При контакте с воздухом он покрывается тонкой пленкой окиси, которая и защищает его от дальнейшего разрушения. Для улучшения механических характеристик металл сплавляют с другими элементами.

Показатели стали и железа

Удельное сопротивление железа по сравнению с медью и алюминием имеет очень высокие показатели, однако благодаря доступности, прочности и устойчивости к деформациям материал широко используют в электротехническом производстве.

Хоть железо и сталь, удельное сопротивление которой еще выше, имеют существенные недостатки, изготовители проводникового материала нашли методы их компенсирования. В частности, низкую стойкость к коррозии преодолевают путем покрытия стальной проволоки цинком или медью.

Свойства натрия

Металлический натрий также очень перспективен в проводниковом производстве. По показателям сопротивления он значительно превышает медь, однако имеет плотность в 9 раз меньше, чем у неё. Это позволяет использовать материал в изготовлении сверхлёгких проводов.

Металлический натрий очень мягкий и совершенно неустойчив к любого рода деформационным воздействиям, что делает его использование проблемным — провод из этого металла должен быть покрыт очень прочной оболочкой с крайне малой гибкостью. Оболочка должна быть герметичной, так как натрий проявляет сильную химическую активность в самых нейтральных условиях. Он моментально окисляется на воздухе и демонстрирует бурную реакцию с водой, в том числе и с содержащейся в воздухе.

Еще одним плюсом использования натрия является его доступность. Его можно получить в процессе электролиза расплавленного хлористого натрия, которого в мире существует неограниченное количество. Другие металлы в этом плане явно проигрывают.

Чтобы рассчитать показатели конкретного проводника, необходимо произведение удельного числа и длины проволоки разделить на площадь ее сечения. В результате получится значение сопротивления в Омах. Например, чтобы определить, чему равно сопротивление 200 м проволоки из железа с номинальным сечением 5 мм², нужно 0,13 умножить на 200 и разделить полученный результат на 5. Ответ — 5,2 Ом.

Правила и особенности вычисления

Для измерения сопротивления металлических сред пользуются микроомметрами. Сегодня их выпускают в цифровом варианте, поэтому проведенные с их помощью измерения отличаются точностью. Объяснить ее можно тем, что металлы обладают высоким уровнем проводимости и имеют крайне маленькое сопротивление. Для примера, нижний порог измерительных приборов имеет значение 10 -7 Ом.

С помощью микроомметров можно быстро определить, насколько качественен контакт и какое сопротивление проявляют обмотки генераторов, электродвигателей и трансформаторов, а также электрические шины. Можно вычислить присутствие включений другого металла в слитке. Например, вольфрамовый кусок, покрытый позолотой, показывает вдвое меньшую проводимость, чем полностью золотой. Тем же способом можно определить внутренние дефекты и полости в проводнике.

Формула удельного сопротивления выглядит следующим образом: ρ = Ом · мм 2 /м . Словами ее можно описать как сопротивление 1 метра проводника , имеющего площадь сечения 1 мм². Температура подразумевается стандартная — 20 °C.

Влияние температуры на измерение

Нагревание или охлаждение некоторых проводников оказывает значительное влияние на показатели измерительных приборов. В качестве примера можно привести следующий опыт: необходимо подключить к аккумулятору спирально намотанную проволоку и подключить в цепь амперметр.

Чем сильнее нагревается проводник, тем меньше становятся показания прибора. Сила тока имеет обратно пропорциональную зависимость от сопротивления. Следовательно, можно сделать вывод, что в результате нагрева проводимость металла уменьшается. В большей или меньшей степени так ведут себя все металлы, однако изменения проводимости у некоторых сплавов практически не наблюдается.

Примечательно, что жидкие проводники и некоторые твердые неметаллы имеют тенденцию уменьшать свое сопротивление с повышением температуры. Но и эту способность металлов ученые обратили себе на пользу. Зная температурный коэффициент сопротивления (α) при нагреве некоторых материалов, можно определять внешнюю температуру. Например, проволоку из платины, размещенную на каркасе из слюды, помещают в печь, после чего проводят измерение сопротивления. В зависимости от того, насколько оно изменилось, делают вывод о температуре в печи. Такая конструкция называется термометром сопротивления.

Если при температуре t 0 сопротивление проводника равно r 0, а при температуре t равно rt , то температурный коэффициент сопротивления равен

Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200 °C).

Зависимость сопротивления проводника от температуры

  

Практически в электротехнике выло выявлено, что с увеличением температуры сопротивление проводников из металла возрастает, а с понижением уменьшается. Для всех проводников из металла это изменение сопротивления почти одинаково и в среднем равно 0,4% на 1°С.

Если быть точным, то на самом деле при изменении температуры проводника изменяется его удельное сопротивление, которое имеет следующую зависимость:

 

где ρ и ρ0, R и R0 — соответственно удельные сопротивления и сопротивления проводника при температурах t и 0°С (шкала Цельсия), α — температурный коэффициент сопротивления, [α] = град-1.

Изменение удельного сопротивления проводника приводит к изменения самого сопротивления, что видно из следующего выражения:

 

Зная электронную теорию строения вещества можно дать следующее объяснение увеличению сопротивления металлических проводников с повышением температуры. При увеличении температуры проводник получает тепловую энергию, которая несомненно передается всем атомам вещества, в результате чего .возрастает их тепловое движение. Увеличившееся тепловое движение атомов создает большее сопротивление направленному движению свободных электронов (увеличивается вероятность столкновения свободных электронов с атомами), от этого и возрастает сопротивление проводника.

 С понижением температуры направленное движение электронов облегчается (уменьшается возможность столкновения свободных электронов с атомами), и сопротивление проводника уменьшается. Этим объясняется интересное явление — сверхпроводимость металлов. Сверхпроводимость, т. е. уменьшение сопротивления металлов до нуля, наступает при огромной отрицательной температуре —273° С, называемой абсолютным нулем. При температуре абсолютного нуля атомы металла как бы застывают на месте, совершенно не препятствуя движению электронов.

График звисимости сопротивления металлического проводника от температуры представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. График зависимости удельного сопротивления металлического проводника от температуры

 

Необходимо сказать, что сопротивление электролитов и полупроводников (уголь, селен и другие) с увеличением температуры уменьшается.

Температурная зависимость сопротивления электролита объясняется также в основном изменением удельного сопротивления,однако всегда температурный коэффициент сопротивления — α <0.

 

Поэтому кривая зависимости сопротивленя электролита от температуры имеет вид, представленый на рисунке 2.

 

Рисунок 1. График зависимости удельного сопротивления электролита от температуры

 Ддя полупроводников характер изменения удельного сопротивления от температуры будет схож с таковым для элетролитов.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Удельное сопротивление металлов и сплавов. Что такое удельное сопротивление проводника

Что такое удельное сопротивление вещества? Чтобы ответить простыми словами на этот вопрос, нужно вспомнить курс физики и представить физическое воплощение этого определения. Через вещество пропускается электрический ток, а оно, в свою очередь, препятствует с какой-то силой прохождению тока.

Понятие удельного сопротивления вещества

Именно эта величина, которая показывает насколько сильно препятствует вещество току и есть удельное сопротивление (латинская буква «ро»). В международной системе единиц сопротивление выражается в Омах , умноженных на метр. Формула для вычисления звучит так: «Сопротивление умножается на площадь поперечного сечения и делится на длину проводника».

Возникает вопрос: «Почему при нахождении удельного сопротивления используется еще одно сопротивление?». Ответ прост, есть две разных величины — удельное сопротивление и сопротивление. Второе показывает насколько вещество способно препятствовать прохождению через него тока, а первое показывает практически то же самое, только речь идет уже не о веществе в общем смысле, а о проводнике с конкретной длиной и площадью сечения, которые выполнены из этого вещества.

Обратная величина, которая характеризует способность вещества пропускать электричество именуется удельной электрической проводимостью и формула по которой вычисляется удельная сопротивляемость напрямую связана с удельной проводимостью.

Применение меди

Понятие удельного сопротивления широко применяется в вычисление проводимости электрического тока различными металлами. На основе этих вычислений принимаются решения о целесообразности применения того или иного металла для изготовления электрических проводников, которые используются в строительстве, приборостроении и других областях.

Таблица сопротивления металлов

Существуют определенные таблицы? в которых сведены воедино имеющиеся сведения о пропускании и сопротивлении металлов, как правило, эти таблицы рассчитаны для определенных условий.

В частности, широко известна таблица сопротивления металлических монокристаллов при температуре двадцать градусов по Цельсию, а также таблица сопротивления металлов и сплавов.

Этими таблицами пользуются для вычисления различных данных в так называемых идеальных условиях, чтобы вычислить значения для конкретных целей нужно пользоваться формулами.

Медь. Ее характеристики и свойства

Описание вещества и свойства

Медь — это металл, который очень давно был открыт человечеством и также давно применяется для различных технических целей. Медь очень ковкий и пластичный металл с высокой электрической проводимостью, это делает ее очень популярной для изготовления различных проводов и проводников.

Физические свойства меди:

  • температура плавления — 1084 градусов по Цельсию;
  • температура кипения — 2560 градусов по Цельсию;
  • плотность при 20 градусах — 8890 килограмм деленный на кубический метр;
  • удельная теплоемкость при постоянном давлении и температуре 20 градусов — 385 кДж/Дж*кг
  • удельное электрическое сопротивление — 0,01724;

Марки меди

Данный металл можно разделить на несколько групп или марок, каждая из которых имеет свои свойства и свое применение в промышленности:

  1. Марки М00, М0, М1 — отлично подходят для производства кабелей и проводников, при ее переплавке исключается перенасыщение кислородом.
  2. Марки М2 и М3 — дешевые варианты, которые предназначены для мелкого проката и удовлетворяют большинству технических и промышленных задач небольшого масштаба.
  3. Марки М1, М1ф, М1р, М2р, М3р — это дорогие марки меди, которые изготавливаются для конкретного потребителя со специфическими требованиями и запросами.

Между собой марки отличаются по нескольким параметрам:

Влияние примесей на свойства меди

Примеси могут влиять на механические, технические и эксплуатационные свойства продукции.

Электрическое сопротивление, выражаемое в омах, отличается от понятия «удельное сопротивление». Чтобы понять, что такое удельное сопротивление, надо связать его с физическими свойствами материала.

Об удельной проводимости и удельном сопротивлении

Поток электронов не перемещается беспрепятственно через материал. При постоянной температуре элементарные частицы качаются вокруг состояния покоя. Кроме того, электроны в зоне проводимости мешают друг другу взаимным отталкиванием из-за аналогичного заряда. Таким образом возникает сопротивление.

Удельная проводимость является собственной характеристикой материалов и количественно определяет легкость, с которой заряды могут двигаться, когда вещество подвергается воздействию электрического поля. Удельное сопротивление является обратной величиной и характеризуется степенью трудности, которую электроны встречают при своих перемещениях внутри материала, давая представление о том, насколько хорош или плох проводник.

Важно! Удельное электрическое сопротивление с высоким значением указывает на то, что материал плохо проводящий, а с низким значением – определяет хорошее проводящее вещество.

Удельная проводимость обозначается буквой σ и рассчитывается по формуле:

Удельное сопротивление ρ, как обратный показатель, можно найти так:

В этом выражении E является напряженностью создаваемого электрического поля (В/м), а J – плотностью электротока (А/м²). Тогда единица измерения ρ будет:

В/м х м²/А = ом м.

Для удельной проводимости σ единицей, в которой она измеряется, служит См/м или сименс на метр.

Типы материалов

В соответствии с удельным сопротивлением материалов, их можно классифицировать на несколько типов:

  1. Проводники. К ним относятся все металлы, сплавы, растворы, диссоциированные на ионы, а также термически возбужденные газы, включая плазму. Из неметаллов можно привести в пример графит;
  2. Полупроводники, фактически представляющие собой непроводящие материалы, кристаллические решетки которых целенаправленно легированы включением чужеродных атомов с большим или меньшим числом связанных электронов. В результате в структуре решетки образуются квазисвободные избыточные электроны или дырки, которые вносят вклад в проводимость тока;
  3. Диэлектрики или изоляторы диссоциированные – все материалы, которые в нормальных условиях не имеют свободных электронов.

Для транспортировки электрической энергии или в электроустановках бытового и промышленного назначения часто используемый материал – медь в виде одножильных или многожильных кабелей. Альтернативно применяется металл алюминий, хотя удельное сопротивление меди составляет 60% от такого же показателя для алюминия. Но он гораздо легче меди, что предопределило его использование в линиях электропередач сетей высокого напряжения. Золото в качестве проводника применяется в электроцепях специального назначения.

Интересно. Электропроводность чистой меди была принята Международной электротехнической комиссией в 1913 году в качестве стандарта по этой величине. Согласно определению, проводимость меди, измеренная при 20°, равна 0,58108 См/м. Это значение называется 100% LACS, а проводимость остальных материалов выражается как определенный процент LACS.

Большинство металлов имеют значение проводимости меньше 100% LACS. Однако есть исключения, такие как серебро или специальная медь с очень высокой проводимостью, обозначенные С-103 и С-110, соответственно.

Диэлектрики не проводят электричество и используются в качестве изоляторов. Примеры изоляторов:

  • стекло,
  • керамика,
  • пластмасса,
  • резина,
  • слюда,
  • воск,
  • бумага,
  • сухая древесина,
  • фарфор,
  • некоторые жиры для промышленного и электротехнического использования и бакелит.

Между тремя группами переходы являются текучими. Известно точно: абсолютно непроводящих сред и материалов нет. Например, воздух – изолятор при комнатной температуре, но в условиях мощного сигнала низкой частоты он может стать проводником.

Определение удельной проводимости

Если сравнивать удельное электрическое сопротивление различных веществ, требуются стандартизированные условия измерения:

  1. В случае жидкостей, плохих проводников и изоляторов, используют кубические образцы с длиной ребра 10 мм;
  2. Величины удельного сопротивления почв и геологических образований определяются на кубах с длиной каждого ребра 1 м;
  3. Проводимость раствора зависит от концентрации его ионов. Концентрированный раствор менее диссоциирован и имеет меньше носителей заряда, что снижает проводимость. По мере увеличения разведения увеличивается число ионных пар. Концентрация растворов устанавливается в 10%;
  4. Для определения удельного сопротивления металлических проводников используются провода метровой длины и сечения 1 мм².

Если материал, такой как металл, может обеспечить свободные электроны, то когда приложить разность потенциалов, по проводу потечет электрический ток. По мере увеличения напряжения большее количество электронов перемещается через вещество во временную единицу. Если все дополнительные параметры (температура, площадь поперечного сечения, длина и материал провода) неизменны, то отношение силы тока к приложенному напряжению тоже постоянно и именуется проводимостью:

Соответственно, электросопротивление будет:

Результат получается в ом.

В свою очередь, проводник может быть разных длины, размеров сечения и изготавливаться из различных материалов, от чего зависит значение R. Математически эта зависимость выглядит так:

Фактор материала учитывает коэффициент ρ.

Отсюда можно вывести формулу для удельного сопротивления:

Если значения S и l соответствуют заданным условиям сравнительного расчета удельного сопротивления, т. е. 1 мм² и 1 м, то ρ = R. При изменении габаритов проводника количество омов тоже меняется.

Содержание:

Появление электрического тока наступает при замыкании цепи, когда на зажимах возникает разность потенциалов. Перемещение свободных электронов в проводнике осуществляется под действием электрического поля. В процессе движения, электроны сталкиваются с атомами и частично передают им свою накопившуюся энергию. Это приводит к уменьшению скорости их движения. В дальнейшем, под влиянием электрического поля, скорость движения электронов снова увеличивается. Результатом такого сопротивления становится нагревание проводника, по которому течет ток. Существуют различные способы расчетов этой величины, в том числе и формула удельного сопротивления, применяющаяся для материалов с индивидуальными физическими свойствами.

Электрическое удельное сопротивление

Суть электрического сопротивления заключается в способности того или иного вещества превращать электрическую энергию в тепловую во время действия тока. Данная величина обозначается символом R, а в качестве единицы измерения используется Ом. Значение сопротивления в каждом случае связано со способностью того или иного .

В процессе исследований была установлена зависимость от сопротивления. Одним из основных качеств материала становится его удельное сопротивление, меняющееся в зависимости от длины проводника. То есть, с увеличением длины провода, возрастает и значение сопротивления. Данная зависимость определяется как прямо пропорциональная.

Другим свойством материала является площадь его поперечного сечения. Она представляет собой размеры поперечного среза проводника, независимо от его конфигурации. В этом случае получается обратно пропорциональная связь, когда с увеличением площади поперечного сечения уменьшается .

Еще одним фактором, влияющим на сопротивление, является сам материал. Во время проведения исследований была обнаружена различная сопротивляемость у разных материалов. Таким образом, были получены значения удельных электрических сопротивлений для каждого вещества.

Выяснилось, что самыми лучшими проводниками являются металлы. Среди них самой низкой сопротивляемостью и высокой проводимостью обладают и серебро. Они применяются в наиболее ответственных местах электронных схем, к тому же медь имеет сравнительно низкую стоимость.

Вещества, удельное сопротивление которых очень высокое, считаются плохими проводниками электрического тока. Поэтому они используются в качестве изоляционных материалов. Диэлектрические свойства более всего присущи фарфору и эбониту.

Таким образом, удельное сопротивление проводника имеет большое значение, поскольку с его помощью можно определить материал, из которого был изготовлен проводник. Для этого измеряется площадь сечения, определяется сила тока и напряжение. Это позволяет установить значение удельного электрического сопротивления, после чего, с помощью специальной таблицы можно легко определить вещество. Следовательно, удельное сопротивление относится к наиболее характерным признакам того или иного материала. Этот показатель позволяет определить наиболее оптимальную длину электрической цепи так, чтобы соблюдался баланс .

Формула

На основании полученных данных можно сделать вывод, что удельным сопротивлением будет считаться сопротивление какого-либо материала с единичной площадью и единичной длиной. То есть сопротивление, равное 1 Ом возникает при напряжении 1 вольт и силе тока 1 ампер. На этот показатель оказывает влияние степень чистоты материала. Например, если к меди добавить всего лишь 1% марганца, то ее сопротивляемость увеличится в 3 раза.

Удельное сопротивление и проводимость материалов

Проводимость и удельное сопротивление рассматриваются как правило при температуре 20 0 С. Эти свойства будут отличаться у различных металлов:

  • Медь . Чаще всего применяется для изготовления проводов и кабелей. Она обладает высокой прочностью, стойкостью к коррозии, легкой и простой обработкой. В хорошей меди доля примесей составляет не более 0,1%. В случае необходимости медь может использоваться в сплавах с другими металлами.
  • Алюминий . Его удельный вес меньше, чем у меди, однако у него более высокая теплоемкость и температура плавления. Чтобы расплавить алюминий, потребуется энергии значительно больше, чем для меди. Примеси в качественном алюминии не превышают 0,5%.
  • Железо . Наряду с доступностью и дешевизной, этот материал обладает высоким удельным сопротивлением. Кроме того, у него низкая устойчивость к коррозии. Поэтому практикуется покрытие стальных проводников медью или цинком.

Отдельно рассматривается формула удельного сопротивления в условиях низких температур. В этих случаях свойства одних и тех же материалов будут совершенно другими. У некоторых из них сопротивляемость может упасть до нулевой отметки. Такое явление получило название сверхпроводимости, при которой оптические и структурные характеристики материала остаются неизменными.

Электрический ток возникает в результате замыкания цепи с разностью потенциалов на зажимах. Силы поля воздействуют на свободные электроны и они перемещаются по проводнику. В процессе этого путешествия, электроны встречаются с атомами и передают им часть своей накопившейся энергии. В результате этого их скорость уменьшается. Но, из-за воздействия электрического поля, она снова набирает обороты. Таким образом, электроны постоянно испытывают на себе сопротивление, именно поэтому электрический ток нагревается.

Свойство вещества, превращать электроэнергию в тепло во время воздействия тока, и является электрическим сопротивлением и обозначается, как R, его измерительной единицей является Ом. Величина сопротивления зависит, главным образом от способности различных материалов проводить ток.
Впервые, о сопротивляемости заявил немецкий исследователь Г. Ом.

Для того, чтобы узнать зависимость силы тока от сопротивления, известный физик провел множество экспериментов. Для опытов он использовал различные проводники и получал различные показатели.
Первое, что определил Г. Ом — это то, что удельное сопротивление зависит от длинны проводника. То есть, если увеличивалась длинна проводника, сопротивление тоже увеличивалось. В результате, эта связь была определена, как прямо пропорциональная.

Вторая зависимость — это площадь поперечного сечения. Её можно было определить путем поперечного среза проводника. Площадь той фигуры, что образовалась на срезе и есть площадь поперечного сечения. Здесь связь получилась обратно пропорциональная. То есть чем больше была площадь поперечного сечения, тем меньше становилось сопротивление проводника.

И третья, важная величина, от которой зависит сопротивление, это материал. В результате того, что Ом использовал в опытах различные материалы, он обнаружил различные свойства сопротивляемости. Все эти опыты и показатели были сведены в таблицу из которой видно, различное значение удельной сопротивляемости у различных веществ.

Известно, что самые лучшие проводники — металлы. А какие из металлов лучшие проводники? В таблице показано, что наименьшей сопротивляемостью обладают медь и серебро. Медь используется чаще из-за меньшей стоимости, а серебро применяют в наиболее важных и ответственных приборах.

Вещества с высоким удельным сопротивлением в таблице, плохо проводят электрический ток, а значит могут быть прекрасными изоляционными материалами. Вещества обладающие этим свойством в наибольшей степени, это фарфор и эбонит.

Вообще, удельное электрическое сопротивление является очень важным фактором, ведь, определив его показатель, мы можем узнать из какого вещества сделан проводник. Для этого необходимо измерить площадь сечения, узнать силу тока с помощью вольтметра и амперметра, а также измерить напряжение. Таким образом мы узнаем значение удельного сопротивления и, с помощью таблицы легко выйдем на вещество. Получается, что удельное сопротивление — это в роде отпечатков пальцев вещества. Кроме этого, удельное сопротивление важно при планировании длинных электрических цепей: нам необходимо знать этот показатель, чтобы соблюдать баланс между длинной и площадью.

Есть формула, определяющая, что сопротивление равно 1 ОМ, если при напряжении 1В, его сила тока равняется 1А. То есть, сопротивление единичной площади и единичной длинны, сделанного из определенного вещества и есть удельное сопротивление.

Надо отметить также, что показатель удельного сопротивления напрямую зависит от частоты вещества. То есть от того имеет ли он примеси. Та, добавление всего одного процента марганца увеличивает сопротивляемость самого проводящего вещества — меди, в три раза.

Эта таблица демонстрирует величину удельного электрического сопротивления некоторых веществ.



Материалы с высокой проводимостью

Медь
Как мы уже говорили медь чаще всего применяется в качестве проводника. Это объясняется не только её низкой сопротивляемостью. Медь имеет такие преимущества, как высокая прочность, стойкость к коррозии, легкость в использовании и хорошая обрабатываемость. Хорошими марками меди считается М0 и М1. В них количество примесей не превышает 0,1%.

Высокая стоимость металла и его преобладающая в последнее время дефицитность побуждает производителей применять в качестве проводника алюминий. Также, используются сплавы меди с различными металлами.
Алюминий
Этот металл значительно легче меди, но алюминий обладает большими значениями теплоемкости и температуры плавления. В связи с этим для того, что довести его до расплавленного состояния требуется больше энергии, чем меди. Тем не менее нужно учитывать факт дефицитности меди.
В производстве электротехнических изделий применяется, как правило, алюминий марки А1. Он содержит не более 0,5% примесей. А металл наивысшей частоты — это алюминий марки АВ0000.
Железо
Дешевизна и доступность железа омрачается его высокой удельной сопротивляемостью. Кроме того, она быстро подвергается коррозии. По этой причине стальные проводники часто покрывают цинком. Широко используется так называемый биметалл — это сталь покрытая для защиты медью.
Натрий
Натрий, тоже доступный и перспективный материал, но его сопротивляемость почти в три раза больше меди. Кроме того, металлический натрий обладает высокой химической активностью, что обязывает покрывать такой проводник герметичной защитой. Она же должна защищать проводник от механических повреждений, так как натрий очень мягкий и достаточно непрочный материал.

Сверхпроводимость
В таблице ниже, указано удельное сопротивление веществ при температуре 20 градусов. Указание температуры неслучайно, ведь удельное сопротивление напрямую зависит от этого показателя. Это объясняется тем, что при нагревании, повышается и скорость атомов, а значит вероятность встречи их с электронами тоже увеличится.


Интересно, что происходит с сопротивляемостью в условиях охлаждения. Впервые поведение атомов при очень низких температурах заметил Г. Камерлинг-Оннес в 1911 году. Он охладил ртутную проволоку до 4К и обнаружил падение её сопротивляемости до нуля. Изменение показателя удельной сопротивляемости у некоторых сплавов и металлов в условиях низкой температуры, физик назвал сверхпроводимостью.

Сверхпроводники переходят в состояние сверхпроводимости при охлаждении, и, при этом их оптические и структурные характеристики не меняются. Главное открытие состоит в том, что электрические и магнитные свойства металлов в сверхпроводящем состоянии сильно отличаются от их же свойств в обычном состоянии, а также от свойств других металлов, которые при понижении температуры не могут переходить в это состояние.
Применение сверхпроводников осуществляется, главным образом, в получении сверхсильного магнитного поля, сила которого достигает 107 А/м. Также разрабатываются системы сверхпроводящих линий электропередач.

Похожие материалы.

При замыкании электрической цепи, на зажимах которой имеется разность потенциалов, возникает электрический ток. Свободные электроны под влиянием электрических сил поля перемещаются вдоль проводника. В своем движении электроны наталкиваются на атомы проводника и отдают им запас своей кинетической энергии. Скорость движения электронов непрерывно изменяется: при столкновении электронов с атомами, молекулами и другими электронами она уменьшается, потом под действием электрического поля увеличивается и снова уменьшается при новом столкновении. В результате этого в проводнике устанавливается равномерное движение потока электронов со скоростью нескольких долей сантиметра в секунду. Следовательно, электроны, проходя по проводнику, всегда встречают с его стороны сопротивление своему движению. При прохождении электрического тока через проводник последний нагревается.

Электрическое сопротивление

Электрическим сопротивлением проводника, которое обозначается латинской буквой r , называется свойство тела или среды превращать электрическую энергию в тепловую при прохождении по нему электрического тока.

На схемах электрическое сопротивление обозначается так, как показано на рисунке 1, а .

Переменное электрическое сопротивление, служащее для изменения тока в цепи, называется реостатом . На схемах реостаты обозначаются как показано на рисунке 1, б . В общем виде реостат изготовляется из проволоки того или иного сопротивления, намотанной на изолирующем основании. Ползунок или рычаг реостата ставится в определенное положение, в результате чего в цепь вводится нужное сопротивление.

Длинный проводник малого поперечного сечения создает току большое сопротивление. Короткие проводники большого поперечного сечения оказывают току малое сопротивление.

Если взять два проводника из разного материала, но одинаковой длины и сечения, то проводники будут проводить ток по-разному. Это показывает, что сопротивление проводника зависит от материала самого проводника.

Температура проводника также оказывает влияние на его сопротивление. С повышением температуры сопротивление металлов увеличивается, а сопротивление жидкостей и угля уменьшается. Только некоторые специальные металлические сплавы (манганин, констаитан, никелин и другие) с увеличением температуры своего сопротивления почти не меняют.

Итак, мы видим, что электрическое сопротивление проводника зависит от: 1) длины проводника, 2) поперечного сечения проводника, 3) материала проводника, 4) температуры проводника.

За единицу сопротивления принят один Ом. Ом часто обозначается греческой прописной буквой Ω (омега). Поэтому вместо того чтобы писать «Сопротивление проводника равно 15 Ом», можно написать просто: r = 15 Ω.
1 000 Ом называется 1 килоом (1кОм, или 1кΩ),
1 000 000 Ом называется 1 мегаом (1мгОм, или 1МΩ).

При сравнении сопротивления проводников из различных материалов необходимо брать для каждого образца определенную длину и сечение. Тогда мы сможем судить о том, какой материал лучше или хуже проводит электрический ток.

Видео 1. Сопротивление проводников

Удельное электрическое сопротивление

Сопротивление в омах проводника длиной 1 м, сечением 1 мм² называется удельным сопротивлением и обозначается греческой буквой ρ (ро).

В таблице 1 даны удельные сопротивления некоторых проводников.

Таблица 1

Удельные сопротивления различных проводников

Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления нужно взять 7,7 м такой проволоки. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм². Серебро – лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.

Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r – сопротивление проводника в омах; ρ – удельное сопротивление проводника; l – длина проводника в м; S – сечение проводника в мм².

Пример 1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм².

Пример 2. Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм².

Из формулы сопротивления легко можно определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.

Пример 3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из никелиновой проволоки сечением 0,21 мм². Определить необходимую длину проволоки.

Пример 4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление ее равно 25 Ом.

Пример 5. Проволока сечением 0,5 мм² и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.

Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.

По таблице удельных сопротивлений находим, что таким сопротивлением обладает свинец.

Выше было указано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проделаем следующий опыт. Намотаем в виде спирали несколько метров тонкой металлической проволоки и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Для измерения тока в цепь включаем амперметр. При нагревании спирали в пламени горелки можно заметить, что показания амперметра будут уменьшаться. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.

У некоторых металлов при нагревании на 100° сопротивление увеличивается на 40 – 50 %. Имеются сплавы, которые незначительно меняют свое сопротивление с нагревом. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивления при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников при повышении температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых веществ, наоборот, уменьшается.

Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Помещая термометр, например, в печь и измеряя сопротивление платиновой проволоки до и после нагрева, можно определить температуру в печи.

Изменение сопротивления проводника при его нагревании, приходящееся на 1 Ом первоначального сопротивления и на 1° температуры, называется температурным коэффициентом сопротивления и обозначается буквой α.

Если при температуре t 0 сопротивление проводника равно r 0 , а при температуре t равно r t , то температурный коэффициент сопротивления

Примечание. Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200°C).

Приводим значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).

Таблица 2

Значения температурного коэффициента для некоторых металлов

Из формулы температурного коэффициента сопротивления определим r t :

r t = r 0 .

Пример 6. Определить сопротивление железной проволоки, нагретой до 200°C, если сопротивление ее при 0°C было 100 Ом.

r t = r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 Ом.

Пример 7. Термометр сопротивления, изготовленный из платиновой проволоки, в помещении с температурой 15°C имел сопротивление 20 Ом. Термометр поместили в печь и через некоторое время было измерено его сопротивление. Оно оказалось равным 29,6 Ом. Определить температуру в печи.

Электрическая проводимость

До сих пор мы рассматривали сопротивление проводника как препятствие, которое оказывает проводник электрическому току. Но все же ток по проводнику проходит. Следовательно, кроме сопротивления (препятствия), проводник обладает также способностью проводить электрический ток, то есть проводимостью.

Чем большим сопротивлением обладает проводник, тем меньшую он имеет проводимость, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем большей проводимостью он обладает, тем легче току пройти по проводнику. Поэтому сопротивление и проводимость проводника есть величины обратные.

Из математики известно, что число, обратное 5, есть 1/5 и, наоборот, число, обратное 1/7, есть 7. Следовательно, если сопротивление проводника обозначается буквой r , то проводимость определяется как 1/r . Обычно проводимость обозначается буквой g.

Электрическая проводимость измеряется в (1/Ом) или в сименсах.

Пример 8. Сопротивление проводника равно 20 Ом. Определить его проводимость.

Если r = 20 Ом, то

Пример 9. Проводимость проводника равна 0,1 (1/Ом). Определить его сопротивление,

Если g = 0,1 (1/Ом), то r = 1 / 0,1 = 10 (Ом)

Сопротивление удельное металлов — Справочник химика 21


    Сплавы облада от большим остаточным сопротивлением, причем для многих (нержавеющая сталь, монель, мельхиор и др.) р яа Ро и слабо зависит от температуры (табл. 3.14). Упругая и пластическая дефор-ма 1ия заметно изменяют удельное электрическое сопротивление чистых металлов (рис. 3.16) и практически не влияют на сопротивление сплавов. Это свойство чистых метал- [c.235]

    Удельное электрическое сопротивление чистых металлов при значительном наклепе возрастает приблизительно на 2-6 %. Увеличение электрического сопротивления металлов можно объяснить прежде всего тем, что при наклепе искажается пространственная решетка кристаллов. На значение электрического сопротивления влияет также и изменение межатомных связей, вызванных наклепом. Эго изменение приводит также к увеличению межатомных расстояний. [c.57]

    ВАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ [c.932]

    Печи сопротивления. Нагрев металла сопротивлением осуществляется прохождением электрического тока через металл. Печи сопротивления обычно применяются для тугоплавких металлов. Электрооборудование этих печей дешевле, чем индукционных. Греющий элемент должен иметь возможно большее удельное сопротивление. Греющими элементами могут служить уголь, графит, криптол (зернистый уголь), карборунд, тугоплавкие металлы. В таких печах можно [c.341]

    Для практического осуществления электронагревания пользуются или проводниками из материалов с большим удельным сопротивлением (некоторые металлы, уголь и т. п.) или электрической дугой, которая по существу есть тоже проводник с очень большим сопротивлением. Электрическая дуга позволяет получать большое падение потенциала, а следователыю, и весьма высокую температуру на очень коротком участке цепи. [c.25]


    Магнитная восприимчивость и удельное сопротивление некоторых металлов [c.453]

    Электрические свойства карбида кремния определяются тем, что он относится к группе электронных полупроводников. Этим обстоятельством, в частности, объясняется то, что электрическое сопротивление карбида кремния характеризуется цифрами, промежуточными между значениями сопротивления типичных металлов (проводников) и типичных изоляторов. Удельное электрическое сопротивление 51С лежит в пределах от 1 до 10 ом см, см ) [13, 14, 15]. Приведенные цифры характеризуют линейную (или приближенно линейную) проводимость [c.130]

    ЗАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЧИСТЫХ МЕТАЛЛОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЬ [c.933]

    Значения удельного сопротивления и температурного коэффициента сопротивления для ряда материалов приведены в табл. 1, а на рнс. 12 показан характер изменения удельного сопротивления некоторых металлов в зависимости от температуры. [c.35]

    П1-2- Удельное сопротивление р металлов и сплавов, применяемых в нагревательных устройствах [c.41]

    Удельное электрич. сопротивление токопроводящего металла кабеля Рк Р 1 Ом мм /м ( [c.34]

    Величину К можно рассчитать теоретически, но для этого надо знать эмиссионную способность и удельное сопротивление данного металла. Чаще величину К определяют на экспериментальном аппарате, в котором можно найти зависимость между У и / и изготовить регулирующие приборы, которые будут поддерживать постоянство величины и, таким образом, обеспечат устойчивую температуру. Так были созданы специальные автоматические регулирующие устройства — так называемые БАУ (блоки автоматического управления), широко используемые Б технологии титана и циркония. [c.322]

    Величину К можно рассчитать теоретически, но для этого надо знать эмиссионную способность и удельное сопротивление данного металла Чаще величину К определяют на экспериментальном аппарате, в котором можно найти зависимость между [c.322]

    Зависимость удельного электрического сопротивления чистых металлов (а) слюды (б) от температуры i — свинец г — железо 3 — медь. [c.765]

    Удельное сопротивление металлических слоев, полученных методом катодного распыления, значительно больше, чем удельное сопротивление массивного металла, однако, благодаря чрезвычайно хорошему охлаждению металла в тонких слоях, последние могут выдерживать чрезмерные плотности тока при -затяжке. [c.75]

    Удельное сопротивление чистых металлов в области высоких температур примерно пропорционально температуре, т. е. изменение удельного сопротивления на один градус почти постоянно. В области низких температур скорость изменения удельного сопротивления снижается, а при самых низких температурах удельное сопротивление металла приближается к постоянной величине. Поэтому термометр сопротивления из металла является плохим термометром при температурах жидкого гелия. В термометрах сопротивления иногда используют сплавы [55, 87, 121.  [c.299]

    Удельное сопротивление некоторых металлов при комнатной [c.136]

    Поверхность металлов обычно покрыта окислами, удельное сопротивление которых намного больше сопротивления самого металла это сопротивление, однако, тем меньше, чем выше температура. В точках соприкосновения при прохождении тока развивается тепло, здесь-то и переходит ток с одной поверхности на другую. В контактах металл — металл число точек соприкосновения обычно больше, чем в контактах металл—графит при повышении плотности тока в отдельных точках этого контакта быстро повышается температура, углерод выгорает и контакт портится. С увеличением давления на поверхность контакта сопротивление его падает. [c.71]

    Электролиты проводят ток значительно хуже, чем металлы, т. е. обладают при тех же размерах большим сопротивлением. Удельное сопротивление электролита р определяют по таблицам или по кривым, приведенным в книгах по гальваностегии и соответствующих справочниках. Ниже для примера приведено удельное [c.12]

    Электромагнитные насосы, являющиеся электрическими машинами, имеют все же более низкий к. п. д., чем электрические вращающиеся машины соответствующей мощности. Это объясняется, прежде всего, более высоким удельным сопротивлением жидких металлов по сравнению, например, с медью, неизбежной [c.28]

    При выборе соотношения сечений термоэлектродов для данной термопары следует учитывать, что коэффициент теплопроводности и удельные сопротивления разных металлов и сплавов существенно различны, поэтому оптимальное сечение термоэлектродов в одних и тех же условиях также должно быть различным. Сечения термоэлектродов термопары рекомендуется выбирать такими, чтобы они были пропорциональны квадратным корням их удельных сопротивлений и обратно пропорциональны квадратным корням их коэффициентов теплопроводности. Из этих соображений в случае, например, термопары медь — константан медную проволоку лучше брать значительно меньшего сечения, чем константа-новую. [c.154]


    Путем катодного распыления удается получать пленки тугоплавких металлов. Для получения нитридов тугоплавких металлов применяется разряд в смеси аргона с азотом, для получения карбидов — смесь аргона с метаном или аргона с окисью углерода. Поскольку такие металлы, как титан, тантал, цирконий и ниобий, являются хорошими газопоглотителями, то даже при распылении в атмосфере аргона без специальной добавки ре-а 1(тивного газа образуются пленки, удельное электрическое сопротивление которых больше, чем удельное сопротивление распыляемого металла. Эти пленки имеют такую же структуру, как и сам распыляемый металл, а растворенные в них атомы газов, не вытесняя атомов металла из кристаллической решетки, располагаются в промежутках между ее узлами. [c.21]

    Под толщиной металлической пленки в данном случае понимают ту толщину, которую имел бы слой, если бы его сопротивление было равно удельному сопротивлению массивного металла. На самом деле лишь для некоторых пленок их проводимость мало отличается от проводимости исходного материала. [c.255]

    Устройство для индукционного нагрева металлов в самом общем виде представляет собой обмотку, питаемую переменным током, В переменном магнитном поле, создаваемом этой обмоткой, называемой индуктором, помещается нагреваемое металлическое тело. Переменный магнитный поток возбуждает в металлическом теле переменную э. д. с. ц вихревые токи, которые и нагревают тело. Таким образом, теплота, выделяющаяся в теле, зависит, помимо других факторов, от удельного сопротивления нагреваемого металла. В частности, в непроводниках ток проводимости не возникает и джоулево тепло не выделяется, что позволяет при индукционном нагреве выделять энергию исключительно в нагреваемом металле. [c.8]

    Как видно из выражений (1-16д), (1-16е) и др., выделение энергии в металле тем меньше, чем меньше его удельное сопротивление. Поэтому металлы с малым удельным сопротивлением иногда (ч. И) выплавляют в тиглях из графита или металлов с достаточно большим удельным сопротивлением, например из стали. [c.32]

    При образовании твердого раствора электропроводность металла снижается. При размещении в пространственной решетке растворителя чуждых атомов растворенного вещества электрическое поле решетки растворителя искажается, и рассеяние элеюронов увеличивается. Электрические свойства твердого раствора обусловлены также химическим взаимодействием компонентов. При наклепе удельное электрическое сопротивление твердых растворов, так же как и чистых металлов, повьш1ается, а при отжиге понижается. При наклепе и отжиге твердых растворов, даже слабо-концентрирюванных, их электрическое сопротивление изменяется в большей степени, чем сопротивление чистых металлов в тех же условиях. [c.58]

    Физические свойства. Металлический ванадий — блестящий металл серо-стального цвета. Ванадий — один из наиболее твердых металлов, тверже стали и кварца. Он хорошо шлифуется и полируется, причем его отполированная поверхность долгое время сохраняет блеск. Наиболее чистые образцы V достаточно ковки, тягучи, но после нагревания с водородом становятся хрупкими. Металлический ванадий поддается намагничиванию, Удельное сопротивление холодного металла 26 10 ом1смР см удельная теплоемкость 0,120 кал град- г (в интервале 20—100° С). Ванадий в расплавленном состоянии не обладает заметной летучестью даже в высоком вакууме. [c.305]

    В табл. 19.1 представлены значения удельного сопротивления и температурного коэффициента сопротивления чистых металлов, а также, в некоторых случаях, отношение удельного сопротивления при температуре жидкого гелия к удельному сопротивлению при нормальных условиях, р4,2 >к/р273°к, характеризующее достигнутую степень чистоты материала. В тех случаях, когда для данного металла приводятся более подробные данные, соответствующее указание дается в первом столбце таблицы. Металлы в таблице расположены в порядке возрастания массового числа. [c.304]

    При частотах 10 гц (и выше) удельное сопротивление некоторых металлов, используемых в качестве вводов (ковар),становится недопустимо высоким. Для снижения удельного сопротивления коваровые вводы, работающие в области высоких частот, обязательно покрывают медью или золотом. [c.274]

    Интересны цифры, характеризующие удельное электросопротивление гексаборидов они, как правило, меньше, чем сопротивление чистых металлов (см. табл. 29). Г. В Самсонов и Ю. Б. Падерно [743] объясняют это тем, что электроны бсра восполняют пробелы в недостроенной оболочке лантанида и тем самым снижают его электросопротивление. [c.283]

    Окклюзия газов металлами является важным разделом в новом учении О материалах. Окклюдированные газы могут существенно влиять на механические, физические и коррозионные свойства металлов. В течение последних пятнадцати лет стало очевидным, что пластичными можно получить сплавы, например сплавы Т1, Nb, Сг, Мо и , только при малом остаточном содержании газа. При большом содержании газов у этих и других металлов IV, V и VI групп изменяются такие физические свойства как магнитная восприимчивость, электрическое сопротивление, удельная теплоемкость и сверхпроводимость. Для сплавов 2г сопротивляемость коррозии в воде при повышенных температурах изменяется при ок-клюдировании даже небольшого количества водорода, образующегося в результате окисления металла водой. Наличие окклюдированных газов в металлах по-разному влияет на их рабочие характеристики. Поэтому для правильного использования металлов в промышленности необходимо не только знать, каким образом в разных условиях изменяются свойства металлов, содержащих окклюдированные газы, по и ясно понимать процесс окклюзии. [c.202]

    Эти обстоятельства (необходимость достаточно высокого удельного электрического сопротивления расплавляемого металла и наличие в большинстве случаев конденсаторной батареи и преобразователей частоты) ограничивают области применения индукционных печей без сердечника в этих печах рационально плавить или специальные сорта стали, которые невозможно или неэкономично (из-за сложности технологического процесса) плавить в дуговых печах, или такие металлы или сплавьи, высокая стоимость которых позволяет пренебречь пониженным электрическим к. п. д. этих печей (если экономия на угаре ценного металла в индукционных печах компенсирует понижение [c.177]


Удельное сопротивление чистых металлов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Зависимость удельного сопротивления чистого металла от температуры  [c.193]

При высоких температурах колеблющиеся атомы решетки могут рассматриваться как независимые беспорядочные центры рассеяния и поэтому вероятность рассеяния зависит от среднеквадратичной амплитуды решеточных колебаний X . Среднеквадратичная амплитуда гармонических колебаний пропорциональна Т. Таким образом, если пренебречь тепловым расширением, удельное сопротивление чистого металла в области высоких температур должно быть пропорционально Т. Действительно, для простого гармонического осциллятора с массой М на основании теоремы о равном распределении энергии по степеням свободы можно записать  [c.193]


На рис. 7.6, а схематически показана кривая зависимости удельного сопротивления чистых металлов от температуры, достаточно хорошо подтверждаемая экспериментально (рис. 7.6, б).  [c.188]
Рис. 7.6. Зависимость удельного сопротивления чистых металлов от температуры
Удельное сопротивление чистых металлов  [c.116]

Наряду с малым удельным сопротивлением чистые металлы обладают хорошей пластичностью, т. е. могут вытягиваться в тонкую проволоку (до диаметра 0,01 м), ленты (до толщины 0,01 мм) и прокатываются в фольгу толщиной менее 0,01 мм. Сплавы металлов обладают меньшей пластичностью по сравнению с чистыми металлами, они более упруги и имеют большую механическую прочность. Характерной особенностью всех металлических проводниковых материалов является их электронная электропроводность. Удельное сопротивление всех металлических проводников увеличивается с ростом температуры, а также в результате механической обработки, вызывающей остаточную деформацию в металле. К холодной обработке (прокатка, волочение) Приходится прибегать для получения проводниковых изделий с повышенны.м пределом прочности при разрыве, например), при изготовлении проводов воздушных линий, троллейны.х  [c.176]

Зависимость удельного сопротивления чистых металлов от температуры не может быть удовлетворительно объяснена в рамках классической электронной теории электропроводности. В современной квантовой теории электропроводности металлов доказывается, что при всех температурах, кроме абсолютного нуля, свободные электроны испытывают такие взаимодействия с узлами кристаллической решетки металла, что среднее время Т свободного пробега электронов в области средних температур обратно пропорционально абсолютной температуре Т металла  [c.220]

Так как для сплавов р обычно много больше р , то вплоть до высоких температур их удельное сопротивление меняется с температурой значительно слабее, чем у чистых металлов, и температурный коэффициент сопротивления сплавов, как правило, значительно ниже температурного коэффициента сопротивления чистых металлов.  [c.190]


Титан — тугоплавкий металл [температура плавления (1665 5) С], плотность 4500 кг/м . Временное сопротивление чистого титана = 250 МПа, относительное удлинение б =70 %, он обладает высокой коррозионной стойкостью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей. Поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40 %. Одпако титан имеет низкую жаропрочность, так как при температурах выше 550— 600 °С легко окисляется и поглощает водород. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него изготовляют сложные отливки, но обработка его резанием затруднительна.  [c.19]

Выше отмечалось, что при низких температурах в почти чистых металлах удельное сопротивление сильно зависит от концентрации примесей и дефектов. Интересные эффекты наблюдаются, когда очень малое количество магнитного металла растворено в каком-либо немагнитном металле. Эти эффекты возникают, когда растворенная магнитная примесь образует то, что называется локализованными магнитными моментами. Вопрос о том, будет ли локализованный момент возникать в конкретном разбавленном сплаве, слишком сложен, чтобы рассмат-  [c.195]

В основе электротехнических угольных материалов лежат графит и уголь — разновидности почти чистого углерода, являющегося полупроводником, вследствие чего графит и уголь имеют отрицательный температурный коэ( ициент удельного сопротивления, хотя по проводимости они немногим уступают металлам и их сплавам, в силу чего в различных электротехнических устройствах угольные изделия используются как проводящие элементы. Важнейшими видами электротехнических угольных изделий являются 1) щетки для электрических машин 2) угольные электроды (для электрических печей, электролитических ванн и сварки) 3 осветительные угли 4) непроволочные сопротивления  [c.264]

Железо (сталь) как наиболее дешевый и доступный металл, обладающий к тому же высокой механической прочностью, представляет большой интерес для использования в качестве проводникового материала. Однако даже чистое железо имеет значительно более высокое сравнительно с медью и алюминием удельное сопротивление р (около 0,1 мкОм-м) значение р стали, т. е. железа с примесью углерода и других элементов, еще выше.  [c.203]

Для определения результирующих потоков излучения необходимо располагать данными по коэффициентам излучения. Коэффициент излучения является сложной функцией, зависящей от природы излучающего тела, его температуры, состояния поверхности, а для металлов — от степени окисления этой поверхности. Для чистых металлов с полированными поверхностями коэффициент излучения имеет низкие значения. Так, при температуре 100 °С коэффициент излучения по отношению к его величине для абсолютно черного тела не превышает 0,1. Металлы характеризуются высокой отражательной способностью, так как из-за большой электропроводности луч проникает лишь на небольшую глубину. Для чистых металлов коэффициент излучения может быть найден теоретическим путем. Относительный коэффициент (степень черноты) полного нормального излучения для них связан с удельным электрическим сопротивлением рэ зависимостью  [c.385]

Помимо уменьшения толщины пленки повышение удельного сопротивления можно добиться путем использования ряда явлений в чистых металлах, сплавах и композициях.  [c.434]


Пленки хрома, как и большинство резистивных пленок чистых металлов, состоят из относительно чистых островков металла в матрице изолирующей окиси хрома. Обнаружено (рис. 8), что пленки с минимальным удельным сопротивлением могут быть получены только при одном сочетании температуры подложки и скорости осаждения.  [c.435]

Способность к взаимному растворению и образованию однородных растворов присуща не только жидкостям, но и твердым кристаллическим веществам. Твердые фазы, в которых отношения между составными частями (компонентами) могут изменяться без нарушения однородности, называются твердыми растворами. Твердые растворы металлов обнаруживают под микроскопом, подобно чистым металлам, структуру, состоящую из однородных зерен. Твердым растворам присущи многие свойства, характерные для жидких растворов. Здесь также наблюдаются явление диффузии при соответствующей температуре и стремление благодаря этому к химической и физической однородности. Твердые растворы могут изменять свой химический состав без внезапного изменения физических свойств. Твердость, удельное электрическое сопротивление и другие свойства твердых растворов меняются непрерывно по мере изменения состава.  [c.206]

Добавление к платине или палладию элементов, упомянутых выше в этом разделе, приводит к изменению физических свойств, которое даст некоторые практические преимущества сплавам перед чистыми металлами. Вообще легирующие элементы обычно повышают удельное электрическое сопротивление, твердость и предел прочности при растяжении этих металлов. Добавление других металлов платиновой группы или золота способствует повышению стойкости их против потускнения и коррозии при действии различных химикалий.  [c.497]

Электросопротивление алюминия высокой чистоты (99,99 %) при температуре 20 °С составляет 2,6548-10 Ом-м (0,0265 МКОМ М). В интервале температур 273—300 К температурная зависимость электрического сопротивления чистого алюминия почти линейна при постоянном коэффициенте 1,15-10 Ом-м-К . Электрическая проводимость алюминия в значительной степени зависит от чистоты металла, причем влияние различных примесей на электрическое сопротивление зависит не только от концентрации данной примеси, но и от ее нахождения в твердом растворе или вне его. Наиболее сильно повышают сопротивление алюминия примеси хрома, лития, марганца, магния, титана и ванадия [5]. Удельное электросопротивление р (мкОм м) отожженной алюминиевой проволоки в зависимости от содержания примесей (%) можно приближенно определить по следующей формуле [9]  [c.12]

Чистые металлы обладают малым удельным сопротивлением, которое находится в пределах 0,0150…0,105 мкОм м. Сплавы имеют более высокие значения удельного сопротивления в пределах 0,30.. 1,8 мкОм м.  [c.6]

Многие металлы обладают наряду с малым удельным сопротивлением хорошей пластичностью, т. е. могут вытягиваться в тонкую проволоку диаметром до 0,01 мм и прокатываться в фольгу толщиной менее 0,01 мм. Сплавы могут иметь большую механическую прочность, обладают меньшей пластичностью по сравнению с чистыми металлами, они более упруги.  [c.6]

Наряду с малым удельным сопротивлением чистые металлы обладают хорошей пластичностью, т. е. могут протягиваться в тонкую проволоку (до диаметра 0,01 мм) и ленты (до толщины 0,01 мм). Сплавы металлов обладают меньшей пластичностью по сравнению с чистыми металлами, они более упруги и имеют большую механическую прочность. Характерной осббенностью всех металлических проводниковых материалов является их электронная электропроводность.  [c.207]

Наряду с малым удельным сопротивлением чистые металлы обладают хорошей пластичностью, т. е. могут вытягиваться в тонкую проволоку (до диаметра 0,01 м) и ленты (до толщины 0,01 мм) н прокатываться в фольгу тoлш шoй менее 0,01 мм. Сплавы металлов обладают меньшей пластичностью по сравнению с чистыми металлами, они более упруги и имеют большую механическую прочность. Удельное сопротивление всех металлических проводников увеличивается с ростом температуры, а также в результате механической обработки, вызывающей остаточную деформацию в металле. К холодной обработке (прокатка, волочение) приходится прибегать для получения проводниковых изделий с повышенным пределом прочности при растяжении, например при Изготовлении проводов воздушных линий, троллейных проводов и t. д. Чтобы вернуть деформированным металлическим проводникам прежнюю величину удельного сопротивления их подвергают тер.мической обработке — отжигу, без доступа кислорода. Характерной особенностью всех ме. таллических проводниковых материалов является их электронная электропроводность.  [c.142]

Таким образом, при описании результатов измерений удельного сопротивления чистых металлов в области температур, где электрон-фононное рассеяние стремится к нулю по занояу пропорционально i по-видимому, следует учитывать квадратичный член, обусловленный электрон-электронным взаимодейств1 ем. В обзоре [31] показано, что у чистых переходных металлов при температуре жидкого гелия электрон-электронное сопротивление может на порядок превосходить электрон-фоиоиное. Например, у вольфрама рее/рер=90, молибдена— 60, ру гения и платины— laO и т. д.  [c.32]

Теорию Займана можно использовать для вычисления удельного сопротивления чистых жидких металлов из экспериментальных данных по дифракции. Это было сделано для нескольких металлов [316, 317]. В большинстве случаев совпадение всегда было хорошим, однако пока не ясно, теория или данные по дифракции являются источником расхождения. Теория Займана основана на существенных допушениях, наиболее значительное из которых модель почти свободных электронов. Использование ее при изучении жидких металлов уже критиковалось [312, 318]. На основании экспериментальных исследований допускается, что модель почти свободных электронов можно применить к щелочным металлам и, возможно, немногим металлам с более высокой валентностью, но вообще средний свободный пробег электрона, определенный экспериментально, короче предсказанного на основании модели свободных электронов. Это особенно относится к жидким металлам со сложной структурой, таким, как галлий, в то время как в олове, к нашему удивлению, электроны ведут себя почти как свободные [319]. Поэтому использование теории Займана для некоторых металлов ставится под вопрос.  [c.108]


В табл. 19.1 представлены значения удельного сопротивления и температурного коэффициента сопротивления чистых металлов, а также, в некоторых случаях, отношение удельного сопротивления при температуре жидкого гелия к удельному сопротивлению при нормальных условиях, р4.2°к/р273 к, характеризующее достигнутую степень чистоты материала. В тех случаях, когда для данного металла приводятся более подробные данные, соответствующее указание дается в первом столбце таблицы. Металлы в таблице расположены в порядке возрастания массового числа.  [c.304]

Из приведенных данных видно, что квадратичные относительно концентрации с члены появились только при определении р2 и они указывают на правило Нордхейма. Наоборот, р1 должно изменяться приблизительно линейно между рА и рв — удельными сопротивлениями чистого растворителя и чистого растворенного металла. Общее поведение, найденное для жидких сплавов, зависит от того, какое из слагаемых — р1 или р2 преобладает в  [c.76]

Удельное электрическое сопротивление медных и серебряных покрытий с включениями посторонних веществ при определанной температуре резко повышается. Оно падает с очень высоквго тачального значения почти до значения сопротивления чистого металла, но всегда оставаясь выше этого значения. Это объясняется образованием пор вследствие появления газов при распаде посторонних веществ. Усиленное образование пар также является причиной наблюдаемого при высоких температурах обратного повышения сопротивлания. По сравнению с изменением тве,рдости, которая уменьшается ступенчато, электрическое сопротивление имеет лишь одно колебание, зависящее от вида включений. Это температурное колебание чаще всего лежит значительно ниже температуры размягчения.  [c.98]

Удельное электрическое сопротивление металлов от наклепа возрастает. По данным Б. Г. Лившица [12], удельное электрическое сопротивление чистых металлов (алюминий, медь, серебро, железо и др.), измеренное при комнатной температуре, возрастает от наклепа на 2—6%. При различных удельных сопротивлениях наклепанных и ненаклепанных металлов режимы сварки для них будут различными.  [c.8]

Пластическая деформация повышает удельное электрическое сопротивление па несколько процентов. Только электросопротивление вольфрама при значительной деформации возрастает на десятки процентов. Согласно правилу Маттиссена, удельное электрическое сопротивление чистых металлов и твердых растворов низкой концентрации можно представить в виде  [c.55]

Простая модель электронного газа, созданная Друде в 1900 г., успещно предсказала законы Ома и Видемана — Франца. Однако она не объяснила зависимость электропроводности от температуры, а также магнитные свойства и малую величину электронной теплоемкости по сравнению с классическим значением 3/ . В настоящее время ясно, почему удельное сопротивление особо чистых металлов падает от типичного для комнатных температур значения 10 мкОм см до значения менее 10 з мкОм -см при температуре жидкого гелия в то время как удельное сопротивление концентрированного сплава падает всего в два раза в том же диапазоне температур. Поведение полупроводников также хорошо понято удельное сопротивление экспоненциально возрастает при уменьшении температуры, и при очень низких температурах чистые полупроводники становятся хорошими диэлектриками. Добавка в образец полупроводника небольшого количества примесей чаще всего существенно уменьшает удельное сопротивление (в противоположность чистым металлам, в которых наличие примесей ведет к увеличению удельного сопротивления).  [c.187]

Прежде чем перейти к подробному обсуждению зависимости удельного сопротивления металлов и полупроводников от температуры, коснемся особенностей поведения концентрированных сплавов. Введение значительного количества примесных атомов в твердый раствор приводит к искажению кристаллической решетки. Вследствие этого появляется дополнительный вклад в рассеяние. Его величина почти не зависит от температуры и может во много раз превышать долю электрон-фонон-ного рассеяния в чистом металле. Изменение остаточного удельного сопротивления неупорядоченного сплава Си—Аи в зави-  [c.191]

Однако нри измерении сонротивленпя чистых металлов ири низких температурах приходится преодолевать специфические трудности. Для иллюстрации рассмотрим, например, случай измерения сопротивления чистого натрия нри HnsKoii температуре. Удельное сопротивление натрия  [c.171]

Поэтому значение удельной проводимости у (или удельного сопротивления р) в основном зависит от средней длины свободного пробега электронов в данном проводнике X, которая, в свою очередь, олределяется структурой проводникового материала. Все чистые металлы с наиболее правильной кристаллической решеткой харак-т( ризуются наименьшими значениями удельного сопротивления поимеси, искажая решетку, приводят к увеличению р. К такому же выводу можно прийти, исходя из волновой природы электронов. Рассеяние электронных волн происходит на дефектах кристалличе-С1 ой решетки, которые соизмеримы с расстоянием около четверти  [c.191]

Электрические свойства КЭП. В результате исследования серебряных и медных покрытий было показано, что значения тепло- и электроироводимости КЭП имеют такой же порядок, что и значения этих величин для чистых металлов [1, с. 52]. При нагрузке 0,05—2 Н переходные сопротивления серебряных покрытий и покрытий серебро — корунд близки и составляют 0,5—1,5 мОм. Значения сопротивлений покрытий медь — графит, медь — дисульфид молибдена и медь — корунд были почти одинаковы со значениями сопротивления медных покрытий. При измерении сопротивления спеченных композиций Си—ВеО, Си—АЬОз Ag—AI2O3 было выявлено, что удельная электропроводимость материалов составляет соответственно 46—49 48—51 и 42— 52 МСм/м, в то время как для меди эта величина равна 58 МСм/с, а для серебра 62 МСм/м.  [c.105]

По мере понижения температуры удельное сопротивление металлов и сплавов стремится к некоторому постоянному значению — остаточному удельному сопротивлению ро. Оно сильно зависит от концентрации дефектов решетки (повышается с увеличением концентрации). Остаточное удельное сопротивление практически не зависит от температуры, так что р = р(Т)-Еро, где р(Т)—зависящая от температуры составляющая удельного сопротивления бездефектного (чистого) металла (правило Маттиссена).  [c.295]

А. А. Смирнов теоретически рассчитал остаточное сопротивление упорядочивающихся сплавов в зависимости от состава и степени дальнего порядка. Автор исходил из предположения, что упорядоченный сплав при абсолютном нуле, как и чистый металл, не имеет электрического сопротивления и что оно появ-.чяется только при нарушении порядка в расположении атомов. Учитывая связь между средни.м временем свободного пробега и вероятностью рассеяния электронов при разупо-рядочении, автор пришел к следующему выражению для остаточного удельного сопротивления р = а[с(1—с)— 4 (1—v)тl-], где с—относительная атомная концентрация компонента А в сплаве V — относительная концентрация узлов решетки, предназначенных для атомов этого компонента а—коэффициент, зависящий от природы компонентов ц — степень дальнего порядка ц (р—с)/(1—м), где р — число мест, занятых своими атомами.  [c.302]



Расчет удельного сопротивления металлов, в частности, меди. Сопротивление меди в зависимости от температуры

Часто в электротехнической литературе встречается понятие «удельное меди». И невольно задаешься вопросом, а что же это такое?

Понятие «сопротивление» для любого проводника непрерывно связано с пониманием процесса протекания по нему электрического тока. Так как речь в статье пойдет о сопротивлении меди, то и рассматривать нам следует ее свойства и свойства металлов.

Когда речь идет о металлах, то невольно вспоминаешь, что все они имеют определенное строение — кристаллическую решетку. Атомы находятся в узлах такой решетки и совершают относительно них Расстояния и местоположение этих узлов зависит от сил взаимодействия атомов друг с другом (отталкивания и притяжения), и различны для разных металлов. А вокруг атомов по своим орбитам вращаются электроны. Их удерживает на орбите тоже равновесие сил. Только это к атому и центробежная. Представили себе картинку? Можно назвать ее, в некотором плане, статической.

А теперь добавим динамики. На кусок меди начинает действовать электрическое поле. Что же происходит внутри проводника? Электроны, сорванные силой электрического поля со своих орбит, устремляются к его положительному полюсу. Вот Вам и направленное движение электронов, а вернее, электрический ток. Но на пути своего движения они натыкаются на атомы в узлах кристаллической решетки и электроны, еще продолжающие вращаться вокруг своих атомов. При этом они теряют свою энергию и изменяют направление движения. Теперь становится немного понятнее смысл фразы «сопротивление проводника»? Это атомы решетки и вращающиеся вокруг них электроны оказывают сопротивление направленному движению электронов, сорванных электрическим полем со своих орбит. Но понятие сопротивление проводника можно назвать общей характеристикой. Более индивидуально характеризует каждый проводник удельное сопротивление. Меди в том числе. Эта характеристика индивидуальна для каждого металла, поскольку напрямую зависит только от формы и размеров кристаллической решетки и, в некоторой мере, от температуры. При повышении температуры проводника атомы совершают более интенсивное колебание в узлах решетки. А электроны вращаются вокруг узлов с большей скоростью и на орбитах большего радиуса. И, естественно, что свободные электроны при движении встречают и большее сопротивление. Такова физика процесса.

Для нужд электротехнической сферы налажено широкое производство таких металлов, как алюминий и медь, удельное сопротивление которых достаточно мало. Из этих металлов изготавливают кабели и различного типа провода, которые широко используются в строительстве, для производства бытовых приборов, изготовления шин, обмоток трансформаторов и других электротехнических изделий.

Как нам известно из закона Ома, ток на участке цепи находится в следующей зависимости: I=U/R . Закон был выведен в результате серии экспериментов немецким физиком Георгом Омом в XIX веке. Он заметил закономерность: сила тока на каком-либо участке цепи прямо зависит от напряжения, которое к этому участку приложено, и обратно — от его сопротивления.

Позже было установлено, что сопротивление участка зависит от его геометрических характеристик следующим образом: R=ρl/S ,

где l- длина проводника, S — площадь его поперечного сечения, а ρ — некий коэффициент пропорциональности.

Таким образом, сопротивление определяется геометрией проводника, а также таким параметром, как удельное сопротивление (далее — у. с.) — так назвали этот коэффициент. Если взять два проводника с одинаковым сечением и длиной и поставить их в цепь по очереди, то, измеряя силу тока и сопротивление, можно увидеть, что в двух случаях эти показатели будут разными. Таким образом, удельное электрическое сопротивление — это характеристика материала, из которого сделан проводник, а если быть еще более точным, то вещества.

Проводимость и сопротивление

У.с. показывает способность вещества препятствовать прохождению тока. Но в физике есть и обратная величина — проводимость. Она показывает способность проводить электрический ток. Выглядит она так:

σ=1/ρ, где ρ — это и есть удельное сопротивление вещества.

Если говорить о проводимости, то она определяется характеристиками носителей зарядов в этом веществе. Так, в металлах есть свободные электроны. На внешней оболочке их не больше трех, и атому выгоднее их «отдать», что и происходит при химических реакциях с веществами из правой части таблицы Менделеева. В ситуации же, когда мы располагаем чистым металлом, он имеет кристаллическую структуру, в которой эти наружные электроны общие. Они-то и переносят заряд, если приложить к металлу электрическое поле.

В растворах носителями заряда являются ионы.

Если говорить о таких веществах, как кремний, то по своим свойствам он является полупроводником и работает несколько по иному принципу, но об этом позже. А пока разберемся, чем же отличаются такие классы веществ, как:

  1. Проводники;
  2. Полупроводники;
  3. Диэлектрики.

Проводники и диэлектрики

Есть вещества, которые ток почти не проводят. Они называются диэлектриками. Такие вещества способны поляризоваться в электрическом поле, то есть их молекулы могут поворачиваться в этом поле в зависимости от того, как распределены в них электроны . Но поскольку электроны эти не являются свободными, а служат для связи между атомами, ток они не проводят.

Проводимость диэлектриков почти нулевая, хотя идеальных среди них нет (это такая же абстракция, как абсолютно черное тело или идеальный газ).

Условной границей понятия «проводник» является ρ

Между этими двумя классами существуют вещества, называемые полупроводниками. Но выделение их в отдельную группу веществ связано не столько с их промежуточным состоянием в линейке «проводимость — сопротивление», сколько с особенностями этой проводимости в различных условиях.

Зависимость от факторов внешней среды

Проводимость — не совсем постоянная величина. Данные в таблицах, откуда берут ρ для расчетов, существуют для нормальных условий среды, то есть для температуры 20 градусов. В реальности для работы цепи сложно подобрать такие идеальные условия; фактически у.с. (а стало быть, и проводимость) зависят от следующих факторов:

  1. температура;
  2. давление;
  3. наличие магнитных полей;
  4. свет;
  5. агрегатное состояние.

Разные вещества имеют свой график изменения этого параметра в разных условиях. Так, ферромагнетики (железо и никель) увеличивают его при совпадении направления тока с направлением силовых линий магнитного поля. Что касается температуры, то зависимость здесь почти линейная (существует даже понятие температурного коэффициента сопротивления, и это тоже табличная величина). Но направление этой зависимости различно: у металлов оно повышается с повышением температуры, а у редкоземельных элементов и растворов электролитов увеличивается — и это в пределах одного агрегатного состояния.

У полупроводников зависимость от температуры не линейная, а гиперболическая и обратная: при повышении температуры их проводимость увеличивается. Это качественно отличает проводники от полупроводников. Вот так выглядит зависимость ρ от температуры у проводников:

Здесь представлены удельное сопротивление меди, платины и железа. Немного другой график у некоторых металлов, например, ртути — при понижении температуры до 4 К она теряет его почти полностью (такое явление называется сверхпроводимостью).

А для полупроводников эта зависимость будет примерно такая:

При переходе в жидкое состояние ρ металла увеличивается, а вот дальше все они ведут себя по-разному. Например, у расплавленного висмута оно ниже, чем при комнатной температуре, а у меди — в 10 раз выше нормального. Никель выходит из линейного графика еще при 400 градусах, после чего ρ падает.

Зато у вольфрама температурная зависимость настолько высока, что это становится причиной перегорания ламп накаливания. При включении ток нагревает спираль, и ее сопротивление увеличивается в несколько раз.

Также у. с. сплавов зависит от технологии их производства. Так, если мы имеем дело с простой механической смесью, то сопротивление такого вещества можно посчитать по среднему, а вот оно же у сплава замещения (это когда два и более элемента складываются в одну кристаллическую решетку) будет иным, как правило, куда большим. Например, нихром, из которого делают спирали для электроплиток, имеет такую цифру этого параметра, что этот проводник при включении в цепь греется до красноты (из-за чего, собственно, и используется).

Вот характеристика ρ углеродистых сталей:

Как видно, при приближении к температуре плавления оно стабилизируется.

Удельное сопротивление различных проводников

Как бы то ни было, а при расчетах используется ρ именно в нормальных условиях. Приведем таблицу, по которой можно сравнить эту характеристику у разных металлов:

Как видно из таблицы, лучший проводник — это серебро. И только его стоимость мешает массово применять его в производстве кабеля. У.с. алюминия тоже небольшое, но меньше, чем у золота. Из таблицы становится понятно, почему проводка в домах либо медная, либо алюминиевая.

В таблицу не включен никель, у которого, как мы уже сказали, немного необычный график зависимости у. с. от температуры. Удельное сопротивление никеля после повышения температуры до 400 градусов начинает не расти, а падать. Интересно он ведет себя и в других сплавах замещения. Вот так ведет себя сплав меди и никеля в зависимости от процентного соотношения того и другого:

А этот интересный график показывает сопротивление сплавов Цинк — магний:

В качестве материалов для изготовления реостатов используют высокоомные сплавы, вот их характеристики:

Это сложные сплавы, состоящие из железа, алюминия, хрома, марганца, никеля.-7 Ом · м.

Разница между у. с. различных проводников определяет и их применение. Так, медь и алюминий массово применяются при производстве кабеля, а золото и серебро — в качестве контактов в ряде радиотехнических изделий. Высокоомные проводники нашли свое место среди производителей электроприборов (точнее, они и создавались для этого).

Изменчивость этого параметра в зависимости от условий внешней среды легла в основу таких приборов, как датчики магнитного поля, терморезисторы, тензодатчики, фоторезисторы.

Каждое вещество способно проводить ток в разной степени, на эту величину влияет сопротивление материала. Обозначается удельное сопротивление меди, алюминия, стали и любого другого элемента буквой греческого алфавита ρ. Эта величина не зависит от таких характеристик проводника, как размеры, форма и физическое состояние, обычное же электросопротивление учитывает эти параметры. Измеряется удельное сопротивление в Омах, умноженных на мм² и разделенных на метр.

Категории и их описание

Любой материал способен проявлять два типа сопротивления в зависимости от подаваемого на него электричества. Ток бывает переменным или постоянным, что значительно влияет на технические показатели вещества. Так, существуют такие сопротивления:

  1. Омическое. Проявляется под воздействием постоянного тока. Характеризует трение, которое создается движением электрически заряженных частиц в проводнике.
  2. Активное. Определяется по такому же принципу, но создается уже под действием переменного тока.

В связи с этим определений удельной величины тоже два. Для постоянного тока она равна сопротивлению, которое оказывает единица длины проводящего материала единичной фиксированной площади сечения. Потенциальное электрополе воздействует на все проводники, а также полупроводники и растворы, способные проводить ионы. Эта величина определяет проводящие свойства самого материала. Форма проводника и его размеры не учитываются, поэтому ее можно назвать базовой в электротехнике и материаловедении.

При условии прохождения переменного тока удельная величина рассчитывается с учетом толщины проводящего материала. Здесь уже происходит воздействие не только потенциального, но и вихревого тока, кроме того, принимается во внимание частота электрических полей. Удельное сопротивление этого типа больше, чем при постоянном токе, поскольку здесь идет учет положительной величины сопротивления вихревому полю. Также эта величина зависит от формы и размеров самого проводника. Именно эти параметры и определяют характер вихревого движения заряженных частиц.

Переменный ток вызывает в проводниках определенные электромагнитные явления. Они очень важны для электротехнических характеристик проводящего материала:

  1. Скин-эффект характеризуется ослаблением электромагнитного поля тем больше, чем дальше оно проникает в среду проводника. Это явление также носит название поверхностного эффекта.
  2. Эффект близости снижает плотность тока благодаря близости соседних проводов и их влиянию.

Эти эффекты являются очень важными при расчете оптимальной толщины проводника, так как при использовании провода, у которого радиус больше глубины проникновения тока в материал, остальная его масса останется незадействованной, а следовательно, такой подход будет неэффективным. В соответствии с проведенными расчетами эффективный диаметр проводящего материала в некоторых ситуациях будет следующим:

  • для тока в 50 Гц — 2,8 мм;
  • 400 Гц — 1 мм;
  • 40 кГц — 0,1 мм.

Ввиду этого для высокочастотных токов активно применяется использование плоских многожильных кабелей, состоящих из множества тонких проводов.

Характеристики металлов

Удельные показатели металлических проводников содержатся в специальных таблицах. По этим данным можно производить необходимые дальнейшие расчеты. Пример такой таблицы удельных сопротивлений можно увидеть на изображении.

На таблице видно, что наибольшей проводимостью обладает серебро — это идеальный проводник среди всех существующих металлов и сплавов. Если рассчитать, сколько потребуется провода из этого материала для получения сопротивления в 1 Ом, то выйдет 62,5 м. Проволоки из железа для такой же величины понадобится целых 7,7 м.

Какими бы замечательными свойствами ни обладало серебро, оно является слишком дорогим материалом для массового использования в электросетях, поэтому широкое применение в быту и промышленности нашла медь. По величине удельного показателя она стоит на втором месте после серебра, а по распространенности и простоте добычи намного лучше его. Медь обладает и другими преимуществами, позволившими ей стать самым распространенным проводником. К ним относятся:

Для применения в электротехнике используют рафинированную медь, которая после плавки из сульфидной руды проходит процессы обжигания и дутья, а далее обязательно подвергается электролитической очистке. После такой обработки можно получить материал очень высокого качества (марки М1 и М0), который будет содержать от 0,1 до 0,05% примесей. Важным нюансом является присутствие кислорода в крайне малых количествах, так как он негативно влияет на механические характеристики меди.

Часто этот металл заменяют более дешевыми материалами — алюминием и железом, а также различными бронзами (сплавами с кремнием, бериллием, магнием, оловом, кадмием, хромом и фосфором). Такие составы обладают более высокой прочностью по сравнению с чистой медью, хотя и меньшей проводимостью.

Преимущества алюминия

Хоть алюминий обладает большим сопротивлением и более хрупок, его широкое использование объясняется тем, что он не настолько дефицитен, как медь, а следовательно, стоит дешевле. Удельное сопротивление алюминия составляет 0,028, а его низкая плотность обеспечивает ему вес в 3,5 раза меньше, чем медь.

Для электрических работ применяют очищенный алюминий марки А1, содержащий не более 0,5% примесей. Более высокую марку АВ00 используют для изготовления электролитических конденсаторов, электродов и алюминиевой фольги. Содержание примесей в этом алюминии составляет не более 0,03%. Существует и чистый металл АВ0000 , включающий не более 0,004% добавок. Имеют значение и сами примеси: никель, кремний и цинк незначительно влияют на проводимость алюминия, а содержание в этом металле меди, серебра и магния дает ощутимый эффект. Наиболее сильно уменьшают проводимость таллий и марганец.

Алюминий отличается хорошими антикоррозийными свойствами. При контакте с воздухом он покрывается тонкой пленкой окиси, которая и защищает его от дальнейшего разрушения. Для улучшения механических характеристик металл сплавляют с другими элементами.

Показатели стали и железа

Удельное сопротивление железа по сравнению с медью и алюминием имеет очень высокие показатели, однако благодаря доступности, прочности и устойчивости к деформациям материал широко используют в электротехническом производстве.

Хоть железо и сталь, удельное сопротивление которой еще выше, имеют существенные недостатки, изготовители проводникового материала нашли методы их компенсирования. В частности, низкую стойкость к коррозии преодолевают путем покрытия стальной проволоки цинком или медью.

Свойства натрия

Металлический натрий также очень перспективен в проводниковом производстве. По показателям сопротивления он значительно превышает медь, однако имеет плотность в 9 раз меньше, чем у неё. Это позволяет использовать материал в изготовлении сверхлёгких проводов.

Металлический натрий очень мягкий и совершенно неустойчив к любого рода деформационным воздействиям, что делает его использование проблемным — провод из этого металла должен быть покрыт очень прочной оболочкой с крайне малой гибкостью. Оболочка должна быть герметичной, так как натрий проявляет сильную химическую активность в самых нейтральных условиях. Он моментально окисляется на воздухе и демонстрирует бурную реакцию с водой, в том числе и с содержащейся в воздухе.

Еще одним плюсом использования натрия является его доступность. Его можно получить в процессе электролиза расплавленного хлористого натрия, которого в мире существует неограниченное количество. Другие металлы в этом плане явно проигрывают.

Чтобы рассчитать показатели конкретного проводника, необходимо произведение удельного числа и длины проволоки разделить на площадь ее сечения. В результате получится значение сопротивления в Омах. Например, чтобы определить, чему равно сопротивление 200 м проволоки из железа с номинальным сечением 5 мм², нужно 0,13 умножить на 200 и разделить полученный результат на 5. Ответ — 5,2 Ом.

Правила и особенности вычисления

Для измерения сопротивления металлических сред пользуются микроомметрами. Сегодня их выпускают в цифровом варианте, поэтому проведенные с их помощью измерения отличаются точностью. Объяснить ее можно тем, что металлы обладают высоким уровнем проводимости и имеют крайне маленькое сопротивление. Для примера, нижний порог измерительных приборов имеет значение 10 -7 Ом.

С помощью микроомметров можно быстро определить, насколько качественен контакт и какое сопротивление проявляют обмотки генераторов, электродвигателей и трансформаторов, а также электрические шины. Можно вычислить присутствие включений другого металла в слитке. Например, вольфрамовый кусок, покрытый позолотой, показывает вдвое меньшую проводимость, чем полностью золотой. Тем же способом можно определить внутренние дефекты и полости в проводнике.

Формула удельного сопротивления выглядит следующим образом: ρ = Ом · мм 2 /м . Словами ее можно описать как сопротивление 1 метра проводника , имеющего площадь сечения 1 мм². Температура подразумевается стандартная — 20 °C.

Влияние температуры на измерение

Нагревание или охлаждение некоторых проводников оказывает значительное влияние на показатели измерительных приборов. В качестве примера можно привести следующий опыт: необходимо подключить к аккумулятору спирально намотанную проволоку и подключить в цепь амперметр.

Чем сильнее нагревается проводник, тем меньше становятся показания прибора. Сила тока имеет обратно пропорциональную зависимость от сопротивления. Следовательно, можно сделать вывод, что в результате нагрева проводимость металла уменьшается. В большей или меньшей степени так ведут себя все металлы, однако изменения проводимости у некоторых сплавов практически не наблюдается.

Примечательно, что жидкие проводники и некоторые твердые неметаллы имеют тенденцию уменьшать свое сопротивление с повышением температуры. Но и эту способность металлов ученые обратили себе на пользу. Зная температурный коэффициент сопротивления (α) при нагреве некоторых материалов, можно определять внешнюю температуру. Например, проволоку из платины, размещенную на каркасе из слюды, помещают в печь, после чего проводят измерение сопротивления. В зависимости от того, насколько оно изменилось, делают вывод о температуре в печи. Такая конструкция называется термометром сопротивления.

Если при температуре t 0 сопротивление проводника равно r 0, а при температуре t равно rt , то температурный коэффициент сопротивления равен

Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200 °C).

Электрический ток возникает в результате замыкания цепи с разностью потенциалов на зажимах. Силы поля воздействуют на свободные электроны и они перемещаются по проводнику. В процессе этого путешествия, электроны встречаются с атомами и передают им часть своей накопившейся энергии. В результате этого их скорость уменьшается. Но, из-за воздействия электрического поля, она снова набирает обороты. Таким образом, электроны постоянно испытывают на себе сопротивление, именно поэтому электрический ток нагревается.

Свойство вещества, превращать электроэнергию в тепло во время воздействия тока, и является электрическим сопротивлением и обозначается, как R, его измерительной единицей является Ом. Величина сопротивления зависит, главным образом от способности различных материалов проводить ток.
Впервые, о сопротивляемости заявил немецкий исследователь Г. Ом.

Для того, чтобы узнать зависимость силы тока от сопротивления, известный физик провел множество экспериментов. Для опытов он использовал различные проводники и получал различные показатели.
Первое, что определил Г. Ом — это то, что удельное сопротивление зависит от длинны проводника. То есть, если увеличивалась длинна проводника, сопротивление тоже увеличивалось. В результате, эта связь была определена, как прямо пропорциональная.

Вторая зависимость — это площадь поперечного сечения. Её можно было определить путем поперечного среза проводника. Площадь той фигуры, что образовалась на срезе и есть площадь поперечного сечения. Здесь связь получилась обратно пропорциональная. То есть чем больше была площадь поперечного сечения, тем меньше становилось сопротивление проводника.

И третья, важная величина, от которой зависит сопротивление, это материал. В результате того, что Ом использовал в опытах различные материалы, он обнаружил различные свойства сопротивляемости. Все эти опыты и показатели были сведены в таблицу из которой видно, различное значение удельной сопротивляемости у различных веществ.

Известно, что самые лучшие проводники — металлы. А какие из металлов лучшие проводники? В таблице показано, что наименьшей сопротивляемостью обладают медь и серебро. Медь используется чаще из-за меньшей стоимости, а серебро применяют в наиболее важных и ответственных приборах.

Вещества с высоким удельным сопротивлением в таблице, плохо проводят электрический ток, а значит могут быть прекрасными изоляционными материалами. Вещества обладающие этим свойством в наибольшей степени, это фарфор и эбонит.

Вообще, удельное электрическое сопротивление является очень важным фактором, ведь, определив его показатель, мы можем узнать из какого вещества сделан проводник. Для этого необходимо измерить площадь сечения, узнать силу тока с помощью вольтметра и амперметра, а также измерить напряжение. Таким образом мы узнаем значение удельного сопротивления и, с помощью таблицы легко выйдем на вещество. Получается, что удельное сопротивление — это в роде отпечатков пальцев вещества. Кроме этого, удельное сопротивление важно при планировании длинных электрических цепей: нам необходимо знать этот показатель, чтобы соблюдать баланс между длинной и площадью.

Есть формула, определяющая, что сопротивление равно 1 ОМ, если при напряжении 1В, его сила тока равняется 1А. То есть, сопротивление единичной площади и единичной длинны, сделанного из определенного вещества и есть удельное сопротивление.

Надо отметить также, что показатель удельного сопротивления напрямую зависит от частоты вещества. То есть от того имеет ли он примеси. Та, добавление всего одного процента марганца увеличивает сопротивляемость самого проводящего вещества — меди, в три раза.

Эта таблица демонстрирует величину удельного электрического сопротивления некоторых веществ.



Материалы с высокой проводимостью

Медь
Как мы уже говорили медь чаще всего применяется в качестве проводника. Это объясняется не только её низкой сопротивляемостью. Медь имеет такие преимущества, как высокая прочность, стойкость к коррозии, легкость в использовании и хорошая обрабатываемость. Хорошими марками меди считается М0 и М1. В них количество примесей не превышает 0,1%.

Высокая стоимость металла и его преобладающая в последнее время дефицитность побуждает производителей применять в качестве проводника алюминий. Также, используются сплавы меди с различными металлами.
Алюминий
Этот металл значительно легче меди, но алюминий обладает большими значениями теплоемкости и температуры плавления. В связи с этим для того, что довести его до расплавленного состояния требуется больше энергии, чем меди. Тем не менее нужно учитывать факт дефицитности меди.
В производстве электротехнических изделий применяется, как правило, алюминий марки А1. Он содержит не более 0,5% примесей. А металл наивысшей частоты — это алюминий марки АВ0000.
Железо
Дешевизна и доступность железа омрачается его высокой удельной сопротивляемостью. Кроме того, она быстро подвергается коррозии. По этой причине стальные проводники часто покрывают цинком. Широко используется так называемый биметалл — это сталь покрытая для защиты медью.
Натрий
Натрий, тоже доступный и перспективный материал, но его сопротивляемость почти в три раза больше меди. Кроме того, металлический натрий обладает высокой химической активностью, что обязывает покрывать такой проводник герметичной защитой. Она же должна защищать проводник от механических повреждений, так как натрий очень мягкий и достаточно непрочный материал.

Сверхпроводимость
В таблице ниже, указано удельное сопротивление веществ при температуре 20 градусов. Указание температуры неслучайно, ведь удельное сопротивление напрямую зависит от этого показателя. Это объясняется тем, что при нагревании, повышается и скорость атомов, а значит вероятность встречи их с электронами тоже увеличится.


Интересно, что происходит с сопротивляемостью в условиях охлаждения. Впервые поведение атомов при очень низких температурах заметил Г. Камерлинг-Оннес в 1911 году. Он охладил ртутную проволоку до 4К и обнаружил падение её сопротивляемости до нуля. Изменение показателя удельной сопротивляемости у некоторых сплавов и металлов в условиях низкой температуры, физик назвал сверхпроводимостью.

Сверхпроводники переходят в состояние сверхпроводимости при охлаждении, и, при этом их оптические и структурные характеристики не меняются. Главное открытие состоит в том, что электрические и магнитные свойства металлов в сверхпроводящем состоянии сильно отличаются от их же свойств в обычном состоянии, а также от свойств других металлов, которые при понижении температуры не могут переходить в это состояние.
Применение сверхпроводников осуществляется, главным образом, в получении сверхсильного магнитного поля, сила которого достигает 107 А/м. Также разрабатываются системы сверхпроводящих линий электропередач.

Похожие материалы.

Удельное сопротивление металлов является мерой их свойства противодействовать прохождению электрического тока. Эта величина выражается в Ом-метр (Ом⋅м). Символ, обозначающий удельное сопротивление, является греческая буква ρ (ро). Высокое удельное сопротивление означает, что материал плохо проводит электрический заряд.

Удельное сопротивление

Удельное электрическое сопротивление определяется как отношение между напряженностью электрического поля внутри металла к плотности тока в нем:

где:
ρ — удельное сопротивление металла (Ом⋅м),
Е — напряженность электрического поля (В/м),
J — величина плотности электрического тока в металле (А/м2)

Если напряженность электрического поля (Е) в металле очень большая, а плотность тока (J) очень маленькая, это означает, что металл имеет высокое удельное сопротивление.

Обратной величиной удельного сопротивления является удельная электропроводность, указывающая, насколько хорошо материал проводит электрический ток:

σ — проводимость материала, выраженная в сименс на метр (См/м).

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление, одно из составляющих , выражается в омах (Ом). Следует заметить, что электрическое сопротивление и удельное сопротивление — это не одно и то же. Удельное сопротивление является свойством материала, в то время как электрическое сопротивление — это свойство объекта.

Электрическое сопротивление резистора определяется сочетанием формы и удельным сопротивлением материала, из которого он сделан.

Например, проволочный , изготовленный из длинной и тонкой проволоки имеет большее сопротивление, нежели резистор, сделанный из короткой и толстой проволоки того же металла.

В тоже время проволочный резистор, изготовленный из материала с высоким удельным сопротивлением, обладает большим электрическим сопротивлением, чем резистор, сделанный из материала с низким удельным сопротивлением. И все это не смотря на то, что оба резистора сделаны из проволоки одинаковой длины и диаметра.

В качестве наглядности можно провести аналогию с гидравлической системой, где вода прокачивается через трубы.

  • Чем длиннее и тоньше труба, тем больше будет оказано сопротивление воде.
  • Труба, заполненная песком, будет больше оказывать сопротивление воде, нежели труба без песка

Сопротивление провода

Величина сопротивления провода зависит от трех параметров: удельного сопротивления металла, длины и диаметра самого провода. Формула для расчета сопротивления провода:

Где:
R — сопротивление провода (Ом)
ρ — удельное сопротивление металла (Ом.m)
L — длина провода (м)
А — площадь поперечного сечения провода (м2)

В качестве примера рассмотрим проволочный резистор из нихрома с удельным сопротивлением 1.10×10-6 Ом.м. Проволока имеет длину 1500 мм и диаметр 0,5 мм. На основе этих трех параметров рассчитаем сопротивление провода из нихрома:

R=1,1*10 -6 *(1,5/0,000000196) = 8,4 Ом

Нихром и константан часто используют в качестве материала для сопротивлений. Ниже в таблице вы можете посмотреть удельное сопротивление некоторых наиболее часто используемых металлов.

Поверхностное сопротивление

Величина поверхностного сопротивления рассчитывается таким же образом, как и сопротивление провода. В данном случае площадь сечения можно представить в виде произведения w и t:


Для некоторых материалов, таких как тонкие пленки, соотношение между удельным сопротивлением и толщиной пленки называется поверхностное сопротивление слоя RS:

где RS измеряется в омах. При данном расчете толщина пленки должна быть постоянной.

Часто производители резисторов для увеличения сопротивления вырезают в пленке дорожки, чтобы увеличить путь для электрического тока.

Свойства резистивных материалов

Удельное сопротивление металла зависит от температуры. Их значения приводится, как правило, для комнатной температуры (20°С). Изменение удельного сопротивления в результате изменения температуры характеризуется температурным коэффициентом.

Например, в термисторах (терморезисторах) это свойство используется для измерения температуры. С другой стороны, в точной электронике, это довольно нежелательный эффект.
Металлопленочные резисторы имеют отличные свойства температурной стабильности. Это достигается не только за счет низкого удельного сопротивления материала, но и за счет механической конструкции самого резистора.

Много различных материалов и сплавов используются в производстве резисторов. Нихром (сплав никеля и хрома), из-за его высокого удельного сопротивления и устойчивости к окислению при высоких температурах, часто используют в качестве материала для изготовления проволочных резисторов. Недостатком его является то, что его невозможно паять. Константан, еще один популярный материал, легко паяется и имеет более низкий температурный коэффициент.

Рекомендуем также

Удельное сопротивление (ρ) и проводимость (σ) металлов, сплавов, горных пород и грунтов


Авторские права: 1996-2024

Web master:

Юбка Блаттен бергер ,

BSEE — KB3UON

RF Cafe начало свою деятельность в 1996 году как «RF Tools» в веб-пространстве с псевдонимом AOL. 2 МБ.Его основная цель заключалась в том, чтобы предоставить мне быстрый доступ к обычно необходимым формулы и справочные материалы при выполнении моей работы в качестве ВЧ системы и схемы инженер-проектировщик. Всемирная паутина (Интернет) была в значительной степени неизвестной сущностью в время и пропускная способность были дефицитом. Модемы с коммутируемым доступом выросли со скоростью 14,4 кбит / с набирая телефонную линию, и приятный женский голос объявил: «У вас есть Почта «при поступлении нового сообщения …

Все товарные знаки, авторские права, патенты и другие права собственности на изображения. и текст, используемый на веб-сайте RF Cafe, настоящим подписаны с обозначением .

Сайт моего хобби:

Самолеты И Ракеты .com

Удельное сопротивление, также именуемое как удельное сопротивление, зависит от природы материала, а также его объема определение (форма и размер).Удельное сопротивление выражается в единицах, которые являются произведением сопротивление и длина; например, Ом · см. Символ, наиболее часто используемый для обозначения удельного сопротивления. есть rho (ρ).

Электропроводность — это величина, обратная сопротивлению. Электропроводность выражается в единицах, являющихся частным от проводимость (Сименс) и длина; например, См / см. Символ, наиболее часто используемый для удельное сопротивление — сигма (σ).

В качестве примера расчета сопротивления объема рассмотрим рисунок слева.Предположим, что медный провод 12 AWG с удельным сопротивлением (из таблицы) 1,72×10 -6 Ом · см, площадь поперечного сечения (A) 0,03309 см 2 и длина 1 метр. По данной формуле его сопротивление составляет:

,

, что хорошо согласуется с типичными указанными значениями Ом / км, опубликованными производителями проводов. Alpha утверждает, что 1,59 Ом / 1000 ‘или 5,22 Ом / км.

Таблица Значения удельного сопротивления ниже взяты из справочных данных для радио. Инженеры , 1995, Самс Паблишинг.Пожалуйста, проверьте точность у другого источника. Видеть Таблица пород и грунтов внизу. Интересное примечание: никель-серебро соединение фактически не содержит серебра; его название происходит от серебристого цвета.

Алюмель цельный 33,3 0 0,0012
Алюминий жидкий

твердый

20,3

2,62

670

20

.0039

Сурьма жидкий

твердый

123

39,2

800

20

0,0036

Мышьяк цельный 35 0 0,0042
Бериллий цельный 4,57 20
висмут жидкий

твердый

128.9

115

300

20

0,004

Бор цельный 1,8х10 12 0
Латунь (66 Cu, 34 Zn) цельный 3,9 20 0,002
Кадмий жидкий

твердый

34

7.5

400

20

0,0038

Углерод алмаз

графит

графен

5х10 20

1400

15

20

-0,0005

Церий цельный 78 20
Цезий жидкий

твердый

36.6

20

30

20

Chromax (15 Cr, 35 Ni, остальное Fe) цельный 100 20 0,00031
Хромель цельный 70-110 0 0,00011-0,000054
Хром цельный 2,6 0
Кобальт цельный 9.7 20 0,0033
Константан (55 Cu, 45 Ni) цельный 44,2 20 0,0002
Медь (отожженная) жидкий

твердый

21,3

1,7241

1083

20

0,0039

Галлий твердый

жидкий

27

53

30

0

Золото жидкий

твердый

30.8

2,44

1063

20

0,0034

Гранит цельный 1×10 13 — 1×10 15
Гафний цельный 32,1 20
Индий жидкий

твердый

29

9

157

20

0.00498

Иридий цельный 5,3 20 0,0039
Утюг цельный 9,71 20 0,0052-0,0062
Ковар A (29, Ni, 17 Co, 0,3 Mn, остальное Fe) цельный 45-84 20
Поток лавы (основной)

Лава, свежая

жидкость 1×10 12 — 1×10 13
Свинец жидкий

твердый

98

21.9

400

20

0,004

PbO 2 цельный 92
Литий жидкий

твердый

45

9,3

230

20

0,003

0,005

Магний цельный 4.46 20 0,004
Марганец цельный 5 20
MnO 2 цельный 6000000 20
Магнанин (84 Cu, 12 Mn, 4 Ni) цельный 44 20 ± 0,0002
Меркурий жидкий

твердый

95.8

21,3

20

-50

0,00089
молибден цельный 5,17

4,77

0

20

0,0033

Металлический монель (67 Ni, 30 Cu, 1,4 Fe) цельный 42 20 0,002
Неодим цельный 79 18
Нихром (65 Ni, 12 Cr, 23 Fe) цельный 100 20 0.00017
Никель цельный 6,9 20 0,0047
Никель-серебро (64 Cu, 18 Zn, 18 Ni) цельный 28 20 0,00026
Ниобий цельный 12,4 20
Осмий цельный 9 20 0.0042
Палладий цельный 10,8 20 0,0033
Фосфорная бронза (4 Sn, 0,5 P, остальное Cu) цельный 9,4 20 0,003
Платина цельный 10,5 20 0,003
Плутоний цельный 150 20
Калий жидкий

твердый

13

7

62

20

0.006

празеодим цельный 68 25
Рений цельный 19,8 20
Родий цельный 5,1 20 0,0046
Рубидий цельный 12.5 20
Рутений цельный 10 20
Селен цельный 1,2 20
Серебро цельный 1,62 20 0,0038
Натрий жидкий

твердый

9.7

4,6

100

20

Сталь (0,4-0,5 C, остальное Fe) цельный 13-22 20 0,003
Сталь, марганец (13 Mn, 1 C, 86 Fe) цельный 70 20 0,001
Сталь нержавеющая (0,1 C, 18 Cr, 8 Ni, остальное Fe) цельный 90 20
Стронций цельный 23 20
Сера цельный 2х10 23 20
Тантал цельный 13.1 20 0,003
Таллий цельный 18,1 20 0,004
торий цельный 18 20 0,0021
Олово цельный 11,4 20 0,0042
Титан цельный 47.8 25
Тофет A (80 Ni, 20 Cr) цельный 108 20 0,00014
Вольфрам цельный 5,48 20 0,0045
Вт 2 O 5 цельный 450 20
WO 3 цельный 2х10 11 20
Уран цельный 29 0 0.0021
цинк жидкий

твердый

35,3

6

420

20

0,0037

Цирконий цельный 40 20 0,0044

Гранит 10 7 -10 9
Поток лавы (основной)

Лава, свежая

10 6 — 10 7

3×10 5 — 10 6

Мрамор

Мрамор, белый

Мрамор, желтый

4×10 8

10 10

10 10

Кварц, жила, массив > 10 6
Сланец, слюда 10 7
Сланец, пласт

Сланец, не такой

10 5

10 4

Известняк

Известняк кембрийский

10 4

10 4 -10 5

Песчаник

Песчаник восточный

10 5

3×10 3 -10 4

Глина голубая

Глина огнеупорная

2×10 4

2×10 5

Глинистая земля 10 4 — 4×10 4
Гравий 10 5
Песок сухой

Песок влажный

10 5 — 10 6

10 6 — 10 5

Опубликовано: 13 июля, 2018

Удельное сопротивление и проводимость — Температурные коэффициенты для обычных материалов

Удельное сопротивление — это

  • электрическое сопротивление единичного куба материала, измеренное между противоположными гранями куба

Калькулятор сопротивления электрического проводника

Этот калькулятор можно использовать для расчета электрического сопротивления проводника.

Коэффициент удельного сопротивления (Ом · м) (значение по умолчанию для меди)

Площадь поперечного сечения проводника (мм 2 ) — Калибр провода AWG

Животный жир5
Алюминий 2,65 x 10 -8 3,8 x 10 -3 3,77 x 10 7
Алюминиевый сплав 3003, прокат 3,7 x 10 -8
Алюминиевый сплав 2014 , отожженная 3.4 x 10 -8
Алюминиевый сплав 360 7,5 x 10 -8
Алюминиевая бронза 12 x 10 -8
14 x 10 -2
Мышцы животных 0,35
Сурьма 41,8 x 10 -8
0 бар В)
30.2 x 10 -8
Бериллий 4,0 x 10 -8
Бериллий медь 25 7 x 10 -8 48 0 115 x 10 -8
Латунь — 58% Cu 5,9 x 10 -8 1,5 x 10 -3
Латунь — 63% Cu 7.1 x 10 -8 1,5 x 10 -3
Кадмий 7,4 x 10 -8
Цезий (0 o 03 C) 43 x 10 -8 900 1.0 x 10 -5 и хром х 10 -8 10 -4 3-70 x 10
x 10 -8
Кальций (0 o C) 3,11 x 10 -8
Углерод (графит) 1) 3-60 x 10 -5 -4.8 x 10 -4
Чугун 100 x 10 -8
Церий (0 o C) 73 x 10 -8 9000
Хромель (сплав хрома и алюминия) 0,58 x 10 -3
Хром 13 x 10 -8
9 9 -8
Constantan 49 x 10 -8 3 x 10 -5 0.20 x 10 7
Медь 1,724 x 10 -8 4,29 x 10 -3 5,95 x 10 7
Мельхиор 55-45
Диспрозий (0 o C) 89 x 10 -8
Эрбий (0 o C) 81 x 10 -8
Эврика 0.1 x 10 -3
Европий (0 o C) 89 x 10 -8
Гадолий 126 x 10 -8 48 0
Галлий (1,1K) 13,6 x 10 -8
Германий 1) 1 — 500 x 10 -3 -50 x 10 -3
Стекло 1 — 10000 x 10 9 10 -12
Золото 2.24 x 10 -8
Графит 800 x 10 -8 -2,0 x 10 -4
Гафний (0,35K) 9 — 30,4 x 10 8
Hastelloy C 125 x 10 -8
Гольмий (0 или C) 90 x 10 -8 9000 3.35K) 8 x 10 -8
Инконель 103 x 10 -8
Иридий 5,3 x 10 -8
Железо 9,71 x 10 -8 6,41 x 10 -3 1,03 x 10 7
Лантан (4,71K) 54 x 10 -8
Свинец 20.6 x 10 -8 0,45 x 10 7
Литий 9,28 x 10 -8
Лютеций 54 x 10 -8 70 9000
Магний 4,45 x 10 -8
Магниевый сплав AZ31B 9 x 10 -8
Марганец
Mercury 98,4 x 10 -8 8,9 x 10 -3 0,10 x 10 7
Mica (Glimmer) 1 x 10 13
Низкоуглеродистая сталь 15 x 10 -8 6,6 x 10 -3
Молибден 5,2 x 10 8 5,2 x 10 8- 9000
Монель 58 x 10 -8
Неодим 61 x 10 -8
Нихром (сплав) 100 0.40 x 10 -3
Никель 6,85 x 10 -8 6,41 x 10 -3
Никелин 50 x 10 -8

0
Ниобий (колумбий) 13 x 10 -8
Осмий 9 x 10 -8 10.5 x 10 -8
Фосфор 1 x 10 12
Платина 10,5 x 10 -8 3,93 x 10 8 3,93 x 10 8 -3 900 900 x 10 7
Плутоний 141,4 x 10 -8
Полоний 40 x 10 -8 9000 9000 7000 Калий.01 x 10 -8
Празеодим 65 x 10 -8
Прометий 50 x 10 -8
K) 17,7 x 10 -8
Кварц (плавленый) 7,5 x 10 17
Рений (1,7K) 17.2 x 10 -8
Родий 4,6 x 10 -8
Твердая резина 1 — 100 x 10 13 Рубидий 11,5 x 10 -8
Рутений (0,49K) 11,5 x 10 -8
Самарий 91,470 8 91,470 8 91,470 8
Скандий 50.5 x 10 -8
Селен 12,0 x 10 -8
Кремний 1) 0,1-60
Серебро 1,59 x 10 -8 6,1 x 10 -3 6,29 x 10 7
Натрий 4,2 x 10 70
Грунт, типичный грунт 10 -2 -10 -4
Припой 15 x 10 -8
Нержавеющая сталь 10 6 9000 Тулий 3 5,65 x 900
Стронций 12.3 x 10 -8
Сера 1 x 10 17
Тантал 12,4 x 10 -8 9000 x 10 -8
Таллий (2.37K) 15 x 10 -8
Торий 18 x 10 -8
67 x 10 -8
Олово 11.0 x 10 -8 4,2 x 10 -3
Титан 43 x 10 -8
Вольфрам 4,5 x 10 -3 1,79 x 10 7
Уран 30 x 10 -8
Ванадий 25 x 1070 0
Вода, дистиллированная 10 -4
Вода пресная 10 -2
08 соль Иттербий 27.7 x 10 -8
Иттрий 55 x 10 -8
Цинк 5,92 x 10 -8 3,770 9 8 -3 0
Цирконий (0,55K) 38,8 x 10 -8

1) Примечание! — удельное сопротивление сильно зависит от наличия примесей в материале.

2 ) Примечание! — удельное сопротивление сильно зависит от температуры материала.Приведенная выше таблица основана на эталоне 20 o C.

Электрическое сопротивление в проводе

Электрическое сопротивление провода больше для более длинного провода и меньше для провода с большей площадью поперечного сечения. Сопротивление зависит от материала, из которого оно изготовлено, и может быть выражено как:

R = ρ L / A (1)

, где

R = сопротивление (Ом, ). Ω )

ρ = коэффициент удельного сопротивления (Ом м, Ом м)

L = длина провода (м)

A = площадь поперечного сечения провода (м ) 2 )

Фактором сопротивления, учитывающим природу материала, является удельное сопротивление.Поскольку он зависит от температуры, его можно использовать для расчета сопротивления провода заданной геометрии при различных температурах.

Обратное сопротивление называется проводимостью и может быть выражено как:

σ = 1 / ρ (2)

где

σ = проводимость (1 / Ом м)

Пример — сопротивление алюминиевого провода

Сопротивление алюминиевого кабеля длиной 10 м и площадью поперечного сечения 3 мм 2 можно рассчитать как

R = (2.65 10 -8 Ом м) (10 м) / ((3 мм 2 ) (10 -6 м 2 / мм 2 ))

= 0,09 Ом

Сопротивление

Электрическое сопротивление компонента схемы или устройства определяется как отношение приложенного напряжения к протекающему через него электрическому току:

R = U / I (3)

где

R = сопротивление (Ом)

U = напряжение (В)

I = ток (A)

Закон Ома

Если сопротивление постоянно в течение значительного диапазон напряжения, затем закон Ома,

I = U / R (4)

может использоваться для прогнозирования поведения материала.

Зависимость удельного сопротивления от температуры

Изменение удельного сопротивления от температуры можно рассчитать как

= ρ α dt (5)

где

dρ = изменение удельного сопротивления ( Ом м 2 / м)

α = температурный коэффициент (1/ o C)

dt = изменение температуры ( o C)

Пример — изменение удельного сопротивления

Алюминий с удельным сопротивлением 2.65 x 10 -8 Ом · м 2 / м нагревается от 20 o C до 100 o C . Температурный коэффициент для алюминия составляет 3,8 x 10 -3 1/ o C . Изменение удельного сопротивления можно рассчитать как

dρ = (2,65 10 -8 Ом · м 2 / м) (3,8 10 -3 1/ o C) ((100 o C) — (20 o C))

= 0.8 10 -8 Ом м 2 / м

Окончательное удельное сопротивление может быть рассчитано как

ρ = (2,65 10 -8 Ом м 2 / м) + (0,8 10 -8 Ом · м 2 / м)

= 3,45 10 -8 Ом · м 2 / м

Калькулятор коэффициента удельного сопротивления в зависимости от температуры

использоваться для расчета удельного сопротивления материала проводника в зависимости оттемпература.

ρ — Коэффициент удельного сопротивления (10 -8 Ом м 2 / м)

α температурный коэффициент (10 -3 1/ o C)

dt изменение температуры ( o C)

Сопротивление и температура

Для большинства материалов электрическое сопротивление увеличивается с температурой.Изменение сопротивления может быть выражено как

dR / R s = α dT (6)

, где

dR = изменение сопротивления (Ом)

R s = стандартное сопротивление согласно справочным таблицам (Ом)

α = температурный коэффициент сопротивления ( o C -1 )

dT = изменение температура от эталонной температуры ( o C, K)

(5) может быть изменена на:

dR = α dT R s (6b)

«Температурный коэффициент сопротивления» — α — материала — это увеличение сопротивления резистора 1 Ом из этого материала при повышении температуры 9 0079 1 o С .

Пример — сопротивление медной проволоки в жаркую погоду

Медная проволока с сопротивлением 0,5 кОм при нормальной рабочей температуре 20 o C в жаркую солнечную погоду нагревается до 80 o C . Температурный коэффициент для меди составляет 4,29 x 10 -3 (1/ o C) , а изменение сопротивления можно рассчитать как

dR = ( 4,29 x 10 -3 1/ o C) ((80 o C) — (20 o C) ) (0.5 кОм)

= 0,13 (кОм)

Результирующее сопротивление медного провода в жаркую погоду будет

R = (0,5 кОм) + (0,13 кОм)

= 0,63 ( кОм)

= 630 (Ом)

Пример — сопротивление углеродного резистора при изменении температуры

Угольный резистор с сопротивлением 1 кОм при температуре 20 o C нагревается до 120 o С .Температурный коэффициент для углерода отрицательный. -4,8 x 10 -4 (1/ o C) — сопротивление уменьшается с повышением температуры.

Изменение сопротивления можно рассчитать как

dR = ( -4,8 x 10 -4 1/ o C) ((120 o C) — (20 o C) ) (1 кОм)

= — 0,048 (кОм)

Результирующее сопротивление резистора будет

R = (1 кОм) — (0.048 кОм)

= 0,952 (кОм)

= 952 (Ом)

Зависимость сопротивления от температуры

Этот счетчик может использоваться для расчета сопротивления проводника в зависимости от температуры.

R s сопротивление (10 3 (Ом)

α температурный коэффициент (10 -3 1/ o C)

dt изменение температуры ( o C)

Температурные поправочные коэффициенты для сопротивления проводника

000 000 000 000 000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 1.09 1.09
Температура проводника
(° C)
Коэффициент к Преобразовать в 20 ° C Обратно в преобразовать из 20 ° C
5 1.064 0,940
6 1,059 0,944
7 1.055 0,948
8 1.050
10 1.042 0.960
11 1.037 0.964
12 1.033 0.968
13 1.029 0,972
14 1.025 0,976
15 1.020 0.980
1.012 0.988
18 1.008 0.992
19 1.004 0,996
20 1.000 1.000
21 0,996 1.004
22 0,992 1.008
23 0,988123
25 0,980 1,020
26 0,977 1,024
27 0,973 1.028
28 0,969 1,032
29 0,965 1,036
30 0,962 1.040
0,954 1,048
33 0,951 1,052

Электропроводность — элементы и другие материалы

  • Проводники представляют собой материалы со слабо прикрепленными валентными электронами — электроны могут свободно дрейфовать
  • между атомами
  • Изоляторы имеют структуры, в которых электроны связаны с атомами ионными или ковалентными связями — ток почти не может течь
  • Полупроводники — это изолирующие материалы, в которых связи могут быть разорваны под действием приложенного напряжения — электроны могут высвобождаться и перемещаться с одного освобожденного валентного узла на Другая.

Электропроводность

Электропроводность или удельная проводимость — это мера способности материала проводить электрический ток. Электропроводность обратно пропорциональна удельному электрическому сопротивлению.

Электропроводность определяется как отношение плотности тока к напряженности электрического поля и может быть выражена как

σ = J / E (1)

, где

σ = электрическая проводимость (1 / Ом м, 1/ Ом м, сименс / м, См / м, MHO / м)

J = плотность тока (ампер / м 2 )

E = электрическая напряженность поля (вольт / м)

One siemens — S — равна обратной величине one ohm и также обозначается как one mho.

Электропроводность некоторых распространенных материалов

6 ,6 6 000,6 6
Материал Электропроводность
σ
(1 / Ом · м, См / м, МО / м)
Алюминий 37,7 10 6
Бериллий 31,3 10 6
Кадмий 13,8 10 6
Кальций 29.8 10 6
Хром 7,74 10 6
Кобальт 17,2 10 6
Медь 59,6 10 9000 58,0 10 6
Галлий 6,78 10 6
Золото 45,2 10 6
Иридий 19.7 10 6
Железо 9,93 10 6
Индий 11,6 10 6
Литий 10,8 10 6 6
Молибден 18,7 10 6
Никель 14,3 10 6
Ниобий 6.93 10 6
Осмий 10,9 10 6
Палладий 9,5 10 6
10 6
100003 Платина 9,66 10 9000
Рений 5,42 10 6
Родий 21,1 10 6
Рубидий 7.79 10 6
Рутений 13,7 10 6
Серебро 63 10 6
Натрий 21 10 6
Тантал 7,61 10 6
Технеций 6,7 10 6
Таллий 6.17 10 6
Торий 6,53 10 6
Олово 9,17 10 6
Вольфрам 18,9 10
Морская вода 4,5 — 5,5
Вода — питьевая 0,0005 — 0,05
Вода — деионизированная 5.5 10 -6

Электропроводность элементов относительно серебра

90000009 000
Элемент Электропроводность относительно серебра
Серебро 100,0
Медь
Золото 71,7
Алюминий 59,8
Бериллий 49,7
Кальций 47.3
Магний 35,9
Родий 33,5
Натрий 33,0
Барий 30,6
Кобальт 27,3
Цинк 26,3
Никель 22,6
Кадмий 21.9
Рутений 21,7
Цезий 20,0
Индий 18,4
Осмий 17,3
9000 9000
Марганец 15,8
Железо 15,8
Платина 15,3
Палладий 15.1
Олово 14,6
Титан 13,7
Иридий 13,5
Рубидий 12,4 12,4
Сталь 12,0
Таллий 9,8
Свинец 8,4
Columbium 5.1
Ванадий 5,0
Мышьяк 4,9
Сурьма 3,6
Ртуть 1,8 000 Bism5

Электропроводность высокоочищенной воды

Удельное электрическое сопротивление

Электропроводность обратно пропорциональна удельному электрическому сопротивлению.Удельное электрическое сопротивление может быть выражено как

ρ = 1/ σ (2)

, где

ρ = удельное электрическое сопротивление (Ом · м 2 / м, Ом · м)

Сопротивление проводника

Сопротивление проводника можно выразить как

R = ρ l / A (3)

, где

R = сопротивление (Ом, Ом)

l = длина проводника (м)

A = площадь поперечного сечения проводника (м 2 )

Пример — сопротивление провода

Сопротивление 1000 м калибр медного провода # 10 с площадью поперечного сечения 5.26 мм 2 можно рассчитать как

R = (1,724 x 10 -8 Ом м 2 / м) (1000 м) / (( 5,26 мм 2 ) (10 — 6 м 2 / мм 2 ))

= 3,2 Ом

Преобразование удельного сопротивления и проводимости

000 000 0009 9000 9000 9000 9000 0,09
зерен / галлон
как CaCO 3
ppm 27 как CaCO 905 ppm
NaCl
Электропроводность
мкмхо / см
Удельное сопротивление
МОм / см
99.3 1700 2000 3860 0,00026
74,5 1275 1500 2930 0,00034
24,8 425 500 1020 0,00099
9,93 170 200 415 0.0024
7,45 127 150 315 0,0032
4,96 85,0 100 210 0,0048 210 0,0048
0,0095
0,992 17,0 20 42,7 0,023
0,742 12,7 15 32.1 0,031
0,496 8,50 10 21,4 0,047
0,248 4,25 5,0 10,8 2,0 4,35 0,23
0,074 1,27 1,5 3,28 0,30
0,048 0.85 1,00 2,21 0,45
0,025 0,42 0,50 1,13 0,88
0,0099 0,17 0,0099 0,17
0,13 0,15 0,38 2,65
0,0050 0,085 0,10 0,27 3.70
0,0025 0,042 0,05 0,16 6,15
0,00099 0,017 0,02 0,098 0,02 0,098 11,5
0,00047 0,008 0,010 0,076 13,1
0,00023 0.004 0,005 0,066 15,2
0,00012 0,002 0,002 0,059 16,9
    зерен / Ca галл. Растворы

    Электропроводность водных растворов, таких как

    • NaOH 4 — Каустическая сода
    • NH 4 Cl — Хлорид аммония, соляной аммиак
    • NaCl 2 — Поваренная соль
    • NaNO 3 — Нитрат натрия , Чилийская селитра
    • CaCl 2 — Хлорид кальция
    • ZnCl 2 — Хлорид цинка
    • NaHCO 3 — Бикарконат натрия, пищевая сода
    • Na 2 CO 3 карбонат натрия 9030
    • CuSO 4 — Медный купорос, медный купорос

    Проводимость O f Металлы, отсортированные по удельному сопротивлению

     Исходный код:
     1 - CSNDT
     2 - Руководство по вихретоковым испытаниям методом вихретокового контроля
     3 - Журнал NDT, сентябрь / октябрь 1955 г., статья Косгроува
    
    ОКАЗЫВАТЬ СОПРОТИВЛЕНИЕ.КОНД. ИСТОЧНИК
    Ом-м SIEMENS / м% КОД IACS МАТЕРИАЛ
    -------------------------------------------------- --------------------------------
    1.591E-08 6.287E + 07 108.40 1 Серебро, чистое
    1.642E-08 6.090E + 07 105.00 2 Серебро, чистое
    1.664E-08 6.009E + 07103.60 1 Медь, чистая
    1.707E-08 5.858E + 07 101.00 1 Медь, электролитический вязкий пек (отожженный)
    1.724E-08 5.800E + 07 100.00 2 Медь, чистая
    2.028E-08 4.930E + 07 85.00 1 Медь раскисленная (отожженная)
    2.349E-08 4.257E + 07 73.40 1 Золото
    2.463E-08 4.060E + 07 70.00 2 Золото, чистое
    2.655E-08 3.767E + 07 64.94 1 Алюминий, 99,99%
    2.826E-08 3.538E + 07 61.00 2 Алюминий чистый
    2.871E-08 3.483E + 07 60.00 - 60.10 3 Алюминиевый сплав, 7072
    2.903E-08 3.445E + 07 57.00 - 61.80 3 Алюминиевый сплав, 1100
    2.922E-08 3.422E + 07 59.00 1 Алюминий, 2S Конд. «0»
    3.025E-08 3.306E + 07 57.00 1 Алюминий, 2S Конд. h28
    3.073E-08 3.254E + 07 55.70 - 56.50 3 Алюминиевый сплав, 6951-0
    3.079E-08 3.248E + 07 56.00 1 Позолоченный металл (отожженный)
    3.135E-08 3.190E + 07 55.00 1 Алюминий, A51S Cond. «0»
    3.184E-08 3.141E + 07 53.30 - 55.00 3 Алюминиевый сплав, 6151-0
    3.235E-08 3.091E + 07 52.30 - 54.30 3 Алюминиевый сплав, 4043-F
    3.250E-08 3.077E + 07 53.00 - 53.10 3 Алюминиевый сплав, 6951-F
    3.281E-08 3.048E + 07 52.30 - 52.80 3 Алюминиевый сплав, 5005
    3.435E-08 2.912E + 07 50.10 - 50.30 3 Алюминиевый сплав, X3005-0
    3.448E-08 2.900E + 07 50.00 1 Алюминий, 24S Конд. «0»
    3.448E-08 2.900E + 07 50.00 1 Алюминий, 3S Cond. «0»
    3.448E-08 2.900E + 07 50.00 1 Алюминий, 18S Конд. «0»
    3.448E-08 2.900E + 07 50.00 1 Алюминий, 14S Конд. «0»
    3.473E-08 2.880E + 07 48,60 - 50,70 3 Алюминиевый сплав, 2014-F и -0
    3.490E-08 2.865E + 07 49.30 - 49.50 3 Алюминиевый сплав, 2017-F
    3.515E-08 2.845E + 07 48.30 - 49.80 3 Алюминиевый сплав, 5050
    3.519E-08 2.842E + 07 47.00 - 51.00 3 Алюминиевый сплав, 6062-F
    3.540E-08 2.825E + 07 48.70 1 Кальций
    3.592E-08 2.784E + 07 48.00 1 Bronze Phos., 1,25% Phos. Оценка E
    3.592E-08 2.784E + 07 48.00 1 Phos.Бронза, 1,25% Phos. Оценка E
    3.618E-08 2.764E + 07 46.80 - 48.50 3 Алюминиевый сплав, 2024-F
    3.649E-08 2.741E + 07 44.70 - 49.80 3 Алюминиевый сплав, 3003-0
    3.661E-08 2.732E + 07 44.70 - 49.50 3 Алюминиевый сплав, 6062-T6
    3.736E-08 2.677E + 07 44.50 - 47.80 3 Алюминиевый сплав, 7075-F
    3.769E-08 2.654E + 07 45.50 - 46.00 3 Алюминиевый сплав, X7178-F и -0
    3.798E-08 2.633E + 07 42.30 - 48.50 3 Алюминиевый сплав, 6061-F и -0
    3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминий, 17S Конд. «0»
    3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминий, 53S Конд. «0»
    3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминий, 61S Конд. «0»
    3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминий, A51S Cond. Т4 и Т6
    3.831E-08 2.610E + 07 45.00 1 Алюминиевый сплав, 750
    3.861E-08 2.590E + 07 42.30 - 47.00 3 Алюминиевый сплав, 5357
    3.861E-08 2.590E + 07 37.80 - 51.50 3 Алюминиевый сплав, 3003-h24 и -h22
    3.879E-08 2.578E + 07 43.90 - 45.00 3 Алюминиевый сплав, 6151-T6
    3.918E-08 2.552E + 07 44.00 1 бронза, коммерческая (отожженная)
    3.918E-08 2.552E + 07 44.00 1 Алюминиевый сплав, 142 Sand Cond. T21
    3.941E-08 2.538E + 07 43.50 - 44.00 3 Алюминиевый сплав, 6062-T4
    3.950E-08 2.532E + 07 39.30 - 48.00 3 Алюминиевый сплав, 6053
    4.000E-08 2.500E + 07 43.10 1 Бериллий
    4.010E-08 2.494E + 07 43.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Sand Cond.T51
    4.010E-08 2.494E + 07 43.00 1 Алюминиевый сплав, 356 Sand Cond. T51
    4.043E-08 2.474E + 07 37.80 - 47.50 3 Алюминиевый сплав, 3003-h34 и -h38
    4.066E-08 2.459E + 07 40.00 - 44.80 3 Алюминиевый сплав, 6061-T6 и -T9
    4.066E-08 2.459E + 07 41.50 - 43.30 3 Алюминиевый сплав, 6151-T4
    4.081E-08 2.451E + 07 42.10 - 42.40 3 Алюминиевый сплав, 2127-T4
    4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Sand Cond.T7
    4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Алюминиевый сплав, 43 (отожженный)
    4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Алюминий, 3S Cond. H 12
    4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Бронза, коммерческий свинец
    4.105E-08 2.436E + 07 42.00 1 Коммерческая бронза с содержанием свинца
    4.160E-08 2.404E + 07 39.40 - 43.50 3 Алюминиевый сплав, 3004
    4.205E-08 2.378E + 07 41.00 1 Алюминий, 3S Cond. H 14
    4.205E-08 2.378E + 07 41.00 1 Алюминиевый сплав, 122 Sand Cond.Т2
    4.289E-08 2.332E + 07 40.20 3 Алюминиевый сплав, 2618
    4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 24S Конд. T6
    4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 18S Конд. T61
    4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 11S Конд. Т3
    4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 14S Конд. T6
    4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 3S Cond. H 18
    4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 32S Конд. «0»
    4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 53S Конд. Т4 и Т6
    4.310E-08 2.320E + 07 40.00 1 Алюминий, 61S Cond. Т4 и Т6
    4.415E-08 2.265E + 07 37.60 - 40.50 3 Алюминиевый сплав, 6061-T4
    4.421E-08 2.262E + 07 39.00 1 Алюминиевый сплав, 356 Sand Cond. T6
    4.421E-08 2.262E + 07 39.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Пермь. Mold Cond. T6
    4.421E-08 2.262E + 07 39.00 1 Алюминиевый сплав, 13
    4.432E-08 2.256E + 07 38.90 1 Бериллий
    4.438E-08 2.253E + 07 38.00 - 39.70 3 Алюминиевый сплав, 2014-T6
    4.467E-08 2.239E + 07 38.60 1 Магний, чистый
    4.490E-08 2.227E + 07 38.40 1 Родий
    4.610E-08 2.169E + 07 37.40 3 Алюминиевый сплав, 2218-T61
    4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 142 Sand Cond. T77
    4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 195 конд. T62
    4.660E-08 2.146E + 07 37.00 2 Магний
    4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 360
    4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Sand Cond. T61
    4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, 43 литой
    4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Алюминиевый сплав, A 108
    4.660E-08 2.146E + 07 37.00 1 Латунь, красная (отожженная)
    4.756E-08 2.103E + 07 36.00 - 36.50 3 Алюминиевый сплав, 2011-T3
    4.789E-08 2.088E + 07 36.00 1 Алюминиевый сплав, B 195 Cond.T6
    4.789E-08 2.088E + 07 36.00 1 Цельнолитой алюминий, конд. Sol. H.T. И стресс
    4.789E-08 2.088E + 07 36.00 1 Алюминиевый сплав, 355 Sand Cond. T6
    4.816E-08 2.076E + 07 35.30 - 36.30 3 Алюминиевый сплав, 4032-T6
    4.843E-08 2.065E + 07 33.60 - 37.60 3 Алюминиевый сплав, 5052
    4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминиевый сплав, 195 конд. Т4
    4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминиевый сплав, 214
    4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминиевый сплав, 40E
    4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминий, 52S Конд. «0» и H 38
    4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминий, 32S Конд. T6
    4.926E-08 2.030E + 07 35.00 1 Алюминиевый сплав, B 195 Cond. Т4
    4.998E-08 2.001E + 07 34.50 1 Магний (деформируемые сплавы)
    5.071E-08 1.972E + 07 34.00 1 Алюминиевый сплав, 142 Sand Cond. T571
    5.071E-08 1.972E + 07 34.00 1 Алюминиевый сплав, 122 Пермь.Форма как литая
    5.124E-08 1.952E + 07 32.50 - 34.80 3 Алюминиевый сплав, 2014-T3 и -T4
    5.209E-08 1.920E + 07 31.40 - 34.80 3 Алюминиевый сплав, 7075-T6
    5.225E-08 1.914E + 07 33.00 1 Молибден
    5.225E-08 1.914E + 07 33.00 1 Алюминиевый сплав, 122 Sand Cond. T61
    5.225E-08 1.914E + 07 33.00 1 Алюминиевый сплав, A214
    5.289E-08 1.891E + 07 32.60 1 Иридий
    5.330E-08 1.876E + 07 28.60 - 36.10 3 Алюминиевый сплав, 2024-T3
    5.388E-08 1.856E + 07 32.00 1 Латунь, низкая (отожженная)
    5.388E-08 1.856E + 07 32.00 1 Алюминиевый сплав, 142 Пермь. Mold Cond. T61
    5.388E-08 1.856E + 07 27.00 - 37.00 3 Алюминиевый сплав, 7075-W
    5.388E-08 1.856E + 07 32.00 2 Алюминиевый сплав, 7075-T6
    5.448E-08 1.836E + 07 30.50 - 32.80 3 Алюминиевый сплав, 5154
    5.491E-08 1.821E + 07 31.40 1 Вольфрам
    5.562E-08 1.798E + 07 31.00 1 Алюминиевый сплав, 108
    5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминий, 24S Конд. Т4
    5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминий Allcast, Sol H.T. и в возрасте
    5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминий, 17S Конд. Т4
    5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминиевый сплав, 113
    5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминиевый сплав, R 317
    5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Алюминий, 75S Конд. T6
    5.747E-08 1.740E + 07 30.00 1 Цельнолитой алюминий со снятым напряжением
    5.766E-08 1.734E + 07 28.80 - 31.00 3 Алюминиевый сплав, 2024-T4
    5.805E-08 1.723E + 07 26.80 - 32.60 3 Алюминиевый сплав, X7178-W и T6
    5.884E-08 1.699E + 07 29.10 - 29.50 3 Алюминиевый сплав, 2024-T36
    5.945E-08 1.682E + 07 29.00 1 Алюминиевый сплав, A 132 Cond. T551
    5.945E-08 1.682E + 07 29.00 1 Алюминий, красный X-8 Cond. Снятие стресса
    5.945E-08 1.682E + 07 29.00 1 Алюминий, 56S Конд. «0»
    5.945E-08 1.682E + 07 29.00 2 Цинк
    5.956E-08 1.679E + 07 28.10 - 29.80 3 Алюминиевый сплав, 5056
    6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Цинк, товарный прокат
    6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Алюминиевый сплав, 319 Пермь. Форма
    6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Патрон латунный (отожженный)
    6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Muntz Metal (отожженный)
    6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Алюминиевый сплав, 85
    6.158E-08 1.624E + 07 28.00 1 Латунь, картридж (отожженный)
    6.247E-08 1.601E + 07 27.60 1 Кобальт
    6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминиевый сплав, C113
    6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Цинк, литье под давлением
    6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминий, 56S Конд. H 38
    6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминий Allcast, литой
    6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Алюминиевый сплав, 319 Песок
    6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 Латунь, желтая (отожженная)
    6.386E-08 1.566E + 07 27.00 1 алюминиевый сплав, 380
    6.631E-08 1.508E + 07 26.00 1 Латунь, с низким содержанием свинца (отожженная)
    6.631E-08 1.508E + 07 26.00 1 Латунь, свинцовая морская (отожженная)
    6.631E-08 1.508E + 07 26.00 1 Латунь, морская (отожженная)
    6.631E-08 1.508E + 07 26.00 1 Алюминиевый сплав, красный X-8 в литом виде
    6.842E-08 1.462E + 07 25.20 1 Кадмий
    6.842E-08 1.462E + 07 25.20 1 Никель, чистый (электролитический)
    6.897E-08 1.450E + 07 25.00 1 свинцовая желтая латунь
    6.897E-08 1.450E + 07 25.00 1 Цинк, литье под давлением
    6.897E-08 1.450E + 07 25.00 1 Латунь, желтый свинец
    7.009E-08 1.427E + 07 24.60 1 Admiralty Metal (отожженный)
    7.184E-08 1.392E + 07 24.00 2 Латунь, Адмиралтейство
    7.184E-08 1.392E + 07 24.00 1 Алюминиевый сплав, 218
    7.184E-08 1.392E + 07 24.00 1 Марганцевая бронза (отожженная)
    7.184E-08 1.392E + 07 24.00 2 Адмиралтейство Латунь
    7.184E-08 1.392E + 07 24.00 1 Марганцевая бронза (отожженная)
    7.496E-08 1.334E + 07 23.00 1 Латунь, алюминий (отожженный)
    7.496E-08 1.334E + 07 23.00 1 Алюминиевая латунь (отожженная)
    7.595E-08 1.317E + 07 22.70 1 Рутений
    8.210E-08 1.218E + 07 21.00 1 Алюминиевый сплав, 220
    8.210E-08 1.218E + 07 21.00 1 Бериллиевая медь, конд. В
    8.210E-08 1.218E + 07 21.00 1 Медь бериллий, конд. В
    8.535E-08 1.172E + 07 20.20 1 Литий
    9.473E-08 1.056E + 07 18.20 1 Осмий
    9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 Никель "А"
    9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 Phos. Бронза, 5% Phos. Оценка отлично
    9.579E-08 1.044E + 07 18.00 2 Утюг
    9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 латунь, полукрасный свинец
    9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 Свинцовый полукрасный латунь
    9.579E-08 1.044E + 07 18.00 1 Bronze Phos., 5% Phos.Оценка отлично
    9.852E-08 1.015E + 07 17.50 1 бронзовый алюминий, 5% алюминия (отожженный)
    9.852E-08 1.015E + 07 17.50 1 Алюминий - бронза, 5% алюминия (отожженный)
    1.002E-07 9.976E + 06 17.20 1 Магний, A231
    1.014E-07 9.860E + 06 17.00 1 Бериллиевая медь, конд. А
    1.014E-07 9.860E + 06 17.00 1 Медь бериллий, конд. "А"
    1.039E-07 9.628E + 06 16.60 1 Серебро, оловянный припой
    1.039E-07 9.628E + 06 16.60 1 олово, серебряный припой
    1.039E-07 9.628E + 06 16.60 1 Припой, олово серебро
    1.059E-07 9.442E + 06 16.28 1 Платина
    1.078E-07 9.280E + 06 16.00 1 Палладий
    1.105E-07 9.048E + 06 15.60 1 Игнот железа (99,9% Fe)
    1.105E-07 9.048E + 06 15.60 1 Слиток железа (99,9% Fe)
    1.149E-07 8.700E + 06 15.00 1 Олово, чистое
    1.149E-07 8.700E + 06 15.00 1 Магниевые сплавы (литые)
    1.181E-07 8.468E + 06 14.60 1 Магний, A2 80
    1.197E-07 8.352E + 06 14.40 1 Селен
    1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Бронза, свинцовое олово
    1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Оловянная бронза с содержанием свинца
    1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Олово (свинец), бронза
    1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Алюминий - бронза
    1.232E-07 8.120E + 06 14.00 1 Бронза Алюминий
    1.240E-07 8.062E + 06 13.90 1 Тантал
    1.268E-07 7.888E + 06 13.60 1 Никель-платиновые сплавы
    1.268E-07 7.888E + 06 13.60 1 Платина - никелевые сплавы
    1.306E-07 7.656E + 06 13.20 1 Columbium
    1.326E-07 7.540E + 06 13.00 1 Phos. Бронза, 8% Phos. Оценка C
    1.326E-07 7.540E + 06 13.00 1 Bronze Phos., 8% Phos. Оценка C
    1.347E-07 7.424E + 06 12.80 1 Магний, A251
    1.368E-07 7.308E + 06 12.60 1 Алюминий - бронза, 10% алюминия (отожженный)
    1.368E-07 7.308E + 06 12.60 1 бронзовый алюминий, 10% алюминия (отожженный)
    1.379E-07 7.250E + 06 12.50 1 Магний, T454
    1.402E-07 7.134E + 06 12.30 1 Магний, A261
    1.437E-07 6.960E + 06 12.00 1 Бронза, кремний типа B (отожженный)
    1.437E-07 6.960E + 06 12.00 1 Кремниевая бронза, тип B (отожженная)
    1.437E-07 6.960E + 06 12.00 1 Латунь, высокопрочная желтая
    1.449E-07 6.902E + 06 11.90 1 оловянный припой на сурьме
    1.449E-07 6.902E + 06 11.90 1 оловянный припой (сурьма)
    1.449E-07 6.902E + 06 11.90 1 Припой, сурьмяное олово
    1.486E-07 6.728E + 06 11.60 1 Платина, коммерческая
    1.553E-07 6.438E + 06 11.10 1 Белый металл
    1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 Phos. Бронза, 10% Phos. Оценка D
    1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 Подшипник из олова из бронзы и свинца
    1.567E-07 6.380E + 06 11.00 2 Бронза, Phos.
    1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 Bronze Phos., 10% Phos. Оценка D
    1.567E-07 6.380E + 06 11.00 2 Phos. Бронза
    1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 Оловянный подшипник с свинцом, бронза
    1.567E-07 6.380E + 06 11.00 1 припой, 50-50 мягкий
    1.596E-07 6.264E + 06 10.80 1 Магний, AZ80BTA
    1.611E-07 6.206E + 06 10.70 1 Сталь, литая
    1.759E-07 5.684E + 06 9.80 1 припой, 20-80 мягкий
    1.771E-07 5.647E + 06 9.74 4 Медь 90%, никель 10%
    1.895E-07 5.278E + 06 9.10 1 Платино-иридиевые сплавы
    1.895E-07 5.278E + 06 9.10 1 Иридий-платиновые сплавы
    1.916E-07 5.220E + 06 9.00 1 Магниевые литейные сплавы
    1.959E-07 5.104E + 06 8.80 1 припой, 5-95 мягкий
    1.959E-07 5.104E + 06 8.80 1 Хром
    2.053E-07 4.872E + 06 8.40 2 свинца
    2.077E-07 4.814E + 06 8.30 1 Свинец, Корродин
    2.077E-07 4.814E + 06 8.30 1 Корродин Свинец
    2.188E-07 4.570E + 06 7.88 1 Свинец, 1% сурьмы (закаленная и выдержанная)
    2.188E-07 4.570E + 06 7.88 1 Сурьма Свинец, 1% (закаленная и выдержанная)
    2.239E-07 4.466E + 06 7.70 1 Свинец, твердый (закаленный и выдержанный)
    2.330E-07 4.292E + 06 7.40 1 Никель-платиновые сплавы
    2.330E-07 4.292E + 06 7.40 1 Платина - никелевые сплавы
    2.463E-07 4.060E + 06 7.00 1 Кремниевая бронза, тип A (отожженная)
    2.463E-07 4.060E + 06 7.00 1 Бронза, кремний типа A (отожженный)
    2,612E-07 3,828E + 06 6,60 1 Ванадий
    2.874E-07 3.480E + 06 6.00 1 Серебро, 18% никель, сплав A
    2.874E-07 3.480E + 06 6.00 1 Уран
    2.874E-07 3.480E + 06 6.00 1 Никель, 18% никель Sil
    2.874E-07 3.480E + 06 6.00 1 Баббит, свинцовая база
    3.135E-07 3.190E + 06 5.50 1 Платина - рутений (ювелирного качества)
    3.135E-07 3.190E + 06 5.50 1 Рутений - Платина (ювелирного качества)
    3.316E-07 3.016E + 06 5.20 1 Сплавы платины и иридия, 18% никеля
    3.316E-07 3.016E + 06 5.20 1 Иридий-платиновые сплавы, 18% никеля
    3,748E-07 2,668E + 06 4,60 1 Никель 30% - Купро
    3,748E-07 2,668E + 06 4,60 1 Купро-никель 30%
    3.831E-07 2.610E + 06 4.50 2 Никель 30%, медь 70%
    3.831E-07 2.610E + 06 4.50 2 Медь 70%, никель 30%
    3.918E-07 2.552E + 06 4.40 1 Сурьма
    4.105E-07 2.436E + 06 4.20 1 Олово, фольга
    4.105E-07 2.436E + 06 4.20 1 Цирконий
    4.310E-07 2.320E + 06 4.00 1 Рутений-платина (контактная степень)
    4.310E-07 2.320E + 06 4.00 1 Платина - рутений (контактный сорт)
    4.789E-07 2.088E + 06 3.60 2 Монель
    4.816E-07 2.076E + 06 3.58 1 Монель
    4.898E-07 2.042E + 06 3.52 1 Константан
    5.071E-07 1.972E + 06 3.40 2 Цирконий
    5.562E-07 1.798E + 06 3.10 2 Титан
    5.945E-07 1.682E + 06 2.90 1 Сталь высоколегированная
    6.897E-07 1.450E + 06 2.50 1 Сталь, нержавеющая сталь 304
    6.897E-07 1.450E + 06 2.50 2 Сталь, нержавеющая сталь 304
    7.184E-07 1.392E + 06 2.40 1 Сталь, 347 Нержавеющая сталь
    7.184E-07 1.392E + 06 2.40 2 Циркалой - 2
    7.496E-07 1.334E + 06 2.30 1 Сталь, нержавеющая сталь 316
    7.837E-07 1.276E + 06 2.20 1 Титан
    9.579E-07 1.044E + 06 1.80 1 Меркурий
    9.796E-07 1.021E + 06 1.76 1 Инконель
    1.014E-06 9.860E + 05 1.70 2 Инконель 600
    1.149E-06 8.700E + 05 1.50 1 Хастеллой "D"
    1.149E-06 8.700E + 05 1.50 2 Хастеллой "X"
    1.232E-06 8.120E + 05 1.40 2 Васпалой
    1.232E-06 8.120E + 05 1.40 1 Хастеллой "A"
    1.326E-06 7.540E + 05 1.30 1 Хастеллой "B" и "C"
    1.724E-06 5.800E + 05 1.00 2 Титан, 6АЛ-4В
    7.837E-06 1.276E + 05 0.22 1 Графит 
    Таблица удельного электрического сопротивления

    металлов

    Значения удельного сопротивления и электропроводности каждого металла.

    Значения удельного сопротивления и электропроводности каждого металла.

    Теплопроводность Электропроводность А.

    Теплопроводность Электропроводность А.

    Криогенные свойства меди.

    Периодическая таблица меди.

    Концентрации тяжелых металлов Ph и электропроводность.

    Электропроводность различных металлов Свободное знание.

    Ориентировочная электропроводность выбранных материалов при.

    Удельное электрическое сопротивление и проводимость Википедия.

    Примеры единиц измерения удельного сопротивления материалов.

    Какой проводник лучше, золото или серебро Что лучше.

    Какие металлы являются лучшими проводниками электричества Quora.

    Теплопроводность жидких металлов Охлаждение электроники.

    Периодическая таблица 22: Сравнение электропроводности металлов и неметаллов. Викторина.

    Таблица I из Единого исследования удельного электрического сопротивления.

    Удельное электрическое сопротивление.

    Единое исследование удельного электрического сопротивления простых и нестандартных.

    Ccbda Раздел 4 Достоинства медных кабелей.

    Файлы технических данных для полых перьев.

    Таблица электропроводности элементов.

    Электропроводность раствора Энди Коннелли.

    Электропроводность металлов и сплавов Электротехника.

    Терморезисторы сопротивления Сверхпроводимость и температура.

    Электропроводность.

    Типичные значения для электромагнитной геофизики горных пород.

    Типичные значения для электромагнитной геофизики горных пород.

    Электропроводность металлов.

    Электропроводность и проводящие элементы.

    1 Электропроводность относительно меди R а.

    Таблица удельного сопротивления для электроники обычных материалов.

    Электропроводность обычных материалов.

    Критерии выбора базы данных медных проводящих материалов.

    Материалы кабеля Металл, используемый в кабелях Проволочный кабель.

    Общие.

    Основы полупроводниковых диодов P Тип N Полупроводники.

    Стоимость сопротивления.

    Электропроводность Gpg 0 0 1 Документация.

    Теплопроводность.

    Удельное объемное сопротивление пластмассы.

    Критерии выбора базы данных медных проводящих материалов.

    Стоимость сопротивления.

    Библиотека Doitpoms Tlp Введение в Thermal And.

    Электропроводность материалов Blue Sea Systems.

    Электрическое сопротивление медных и алюминиевых проводов.

    Электропроводность материалов.

    Стоимость сопротивления.

    Таблица удельного электрического сопротивления и проводимости.

    Криогенные свойства меди.

    ТАБЛИЦА 27.2 Удельное сопротивление и проводимость проводящих материалов Удельное сопротивление Проводимость Материал (I2 м) (2 Алюминий 28 X 10-8 35X 1Q Медь L,7X 10 6,0 * [07 Золото 24X 10-8 4,1X [0 дюймов Железо 9,7 x 10-8 л . {\ circ} \ mathrm {C}.{\ circ} \ mathrm {C} $ (c) При каких значениях $ t $ линейное приближение согласуется с экспоненциальным выражением с точностью до одного процента?

    Удельное сопротивление различных материалов — Учебный материал для IIT JEE


    Сопротивление

    Мы знаем, что электрический ток, протекающий в цепи, подобен воде, протекающей через реку. В реке камни, ветви и другие частицы сопротивляются потоку воды.Точно так же в цепи есть элементы, которые могут сопротивляться потоку электронов. Это свойство сопротивления потоку электронов или току называется сопротивлением . Единица измерения сопротивления — Ом. Один ом равен вольт на ампер. Из закона Ома мы видели, что R = V / I, где V — напряжение, а I — ток.

    Резисторы

    используются для сопротивления или управления потоком электронов через проводящий материал. Они не обеспечивают питание цепи. Они могут снизить напряжение и ток, проходящие через цепь.Следовательно, резисторы — пассивные устройства. Большинство резисторов состоит из пленки углерода, металла или оксида металла.

    Резисторы

    Удельное сопротивление

    Удельное сопротивление — это сопротивление на единицу длины и площади поперечного сечения. Это свойство материала, которое препятствует прохождению заряда или электрического тока. Единица измерения удельного сопротивления — омметр. Мы знаем, что R = ρ L / A. Таким образом, мы можем вывести выражение для удельного сопротивления из этой формулы.ρ = R A / L, где R — сопротивление в омах, A — площадь поперечного сечения в квадратных метрах, а L — длина в метрах. Когда значения L, длины и A, площади равны единице, можно сказать, что удельное сопротивление равно сопротивлению. Таким образом, удельное сопротивление можно определить как удельное сопротивление материала. Когда у нас толстый провод, сопротивление уменьшается. Сопротивление увеличивается, когда проволока тонкая, так как площадь поперечного сечения меньше. Когда длина провода увеличивается, сопротивление также увеличивается.Когда длина провода уменьшается, сопротивление уменьшается по мере уменьшения длины.

    Удельное сопротивление

    Материал с высоким удельным сопротивлением означает, что он обладает высоким сопротивлением и будет противостоять потоку электронов. Материал с низким удельным сопротивлением означает, что он имеет низкое сопротивление, и поэтому электроны плавно проходят через материал. Медь и алюминий обладают низким удельным сопротивлением. Хорошие проводники имеют меньшее удельное сопротивление. Изоляторы обладают высоким сопротивлением. Удельное сопротивление полупроводников находится между проводниками и изоляторами.Золото является хорошим проводником электричества и поэтому имеет низкое удельное сопротивление. Стекло — хороший изолятор, не пропускающий электроны. Следовательно, он имеет высокое сопротивление. Кремний — это полупроводник, поэтому он допускает частичное движение электронов. Сопротивление кремния находится между стеклом и золотом. Удельное сопротивление идеальных проводников равно нулю, а удельное сопротивление идеальных изоляторов бесконечно.

    Проводники, изоляторы и полупроводники


    Изменение удельного сопротивления в зависимости от температуры

    Удельное сопротивление материалов основано на их атомной структуре.Таким образом, мы можем изменять удельное сопротивление материалов, изменяя температуру. Мы знаем, что валентные электроны слабо связаны с ядром. В металлах при нормальной температуре, хотя электроны сталкиваются с атомами металла, свободные электроны движутся свободно. Так как в металле есть сопротивление, ток все еще течет.

    При повышении температуры атомы металла начинают колебаться, а затем совершают беспорядочное движение. Таким образом, свободные электроны могут двигаться очень медленно по сравнению со случаем нормальной температуры.Когда температура увеличивается, помехи возрастают, а значит, и удельное сопротивление. Когда атомы начинают вибрировать с большей амплитудой, столкновения учащаются. Таким образом, скорость дрейфа также уменьшается, а затем ток начинает уменьшаться.

    При повышении температуры металлов удельное сопротивление также увеличивается

    В неметаллах электроны прочно связаны с ядром. Когда прикладываемая температура слишком высока, электроны имеют тенденцию отделяться от атомов и выходить из атома для проводимости.Так увеличивается проводимость. Когда проводимость увеличивается, удельное сопротивление уменьшается, и, таким образом, ток увеличивается.

    Когда ток проходит через материал, он нагревается. При изменении температуры материала изменяется и сопротивление. В случае большинства резисторов эффект будет слишком мал. Но для некоторых других резисторов эффект очень большой. Резисторы с большим эффектом можно использовать как датчик температуры. Поместив на резистор напряжение известного значения и измерив ток, мы получим сопротивление материала.Таким образом мы получим температуру материала, к которому подключен резистор. Следовательно, его можно использовать как датчик температуры.


    Температурный коэффициент удельного сопротивления

    ρ t = ρ 0 [1 + α (T — T 0 ) — уравнение для температурного коэффициента удельного сопротивления. ρ 0 — удельное сопротивление при стандартной температуре, ρ t — удельное сопротивление при t 0 C, T 0 — эталонная температура, α — температурный коэффициент удельного сопротивления.Для металлических проводников α температурный коэффициент удельного сопротивления имеет положительное значение. Значение α отрицательно для полупроводников и диэлектриков.

    Закон Ома и удельное сопротивление

    Мы знаем, что напряжение в оме равно току, умноженному на сопротивление, что составляет V = I R. Это говорит о том, что напряжение прямо пропорционально току, когда сопротивление постоянно. Сопротивление материала не меняется, когда температура остается постоянной.

    Мы знаем, что скорость дрейфа V d = — e Eԏ / m — уравнение 1, где e — заряд электрона, E — электрическое поле, ԏ — среднее время между столкновениями или время релаксации. электронов, а m — масса электрона. Когда к проводнику прикладывается внешнее электрическое поле, электроны дрейфуют к положительному концу проводника или концу проводника с более высоким потенциалом с определенной скоростью. Эта чистая скорость называется Drift Velocity .

    Также E = — V / L, где V — разность потенциалов, а L — длина. Электрическое поле — это отрицательный градиент электрического потенциала.

    Подставляя значение E в первое уравнение, получаем V d = e V ԏ / m L

    Из этого уравнения получаем V = V d м L / e — уравнение 2.

    Ток I = A n e V d , где A — площадь поперечного сечения провода, n — плотность заряда, e — заряд на носителях тока или электронах, V d — скорость дрейфа.

    Из уравнения получаем V d = I / A n e.

    Подставляя это значение V d в уравнение 2, мы получаем V = I / A n e * (m L / e ԏ)

    Переставляя уравнение, получаем V = (m L / A n e 2 ԏ) I — уравнение 3

    Мы можем сказать, что (m / n e 2 ԏ) * L / A = R, сопротивление, а также мы знаем, что R = ρ * L / A

    So m / n e 2 ԏ = ρ

    Таким образом, подставляя значения в уравнение 3, мы получаем V = ρ * L / A * I

    = R I

    Таким образом, V = I R.Наконец, мы вывели закон Ома, и это доказано.

    Удельное сопротивление электрического поля и плотность тока

    Удельное сопротивление также зависит от величины электрического поля и плотности тока. Формула: ρ = E / J, где E — электрическое поле, а J — плотность тока. Электрическое поле измеряется в вольтах на метр. Плотность тока измеряется в амперах на квадратный метр. Плотность тока — это поток электрического заряда на единицу площади поперечного сечения.Мы также можем видеть, что если удельное сопротивление материала высокое, то электрическое поле, приложенное к материалу для развития заданной плотности тока, также будет высоким.

    Электропроводность

    Электропроводность обратно пропорциональна удельному сопротивлению. Электропроводность — это способность материала допускать движение свободных электронов. Таким образом, он позволяет проводить электричество.

    σ = 1 / ρ, где σ — проводимость, а ρ — удельное сопротивление. Единица проводимости Ом -1 м -1

    σ = 1 / ρ = n e 2 / m, где n — плотность заряда, e — заряд на носителях тока, ԏ — время релаксации электронов, а m — масса электрона.

    В приведенной ниже таблице представлены подробные данные об удельном сопротивлении, проводимости и температурном коэффициенте различных материалов.

    Материал
    Удельное сопротивление при 20 ° C
    Электропроводность при 20 ° C
    Температурный коэффициент

    Углерод (графен)

    1.00 * 10 -8

    1,00 * 10 8

    — 0,0002

    Серебро

    1,59 * 10 -8

    6,30 * 10 7

    0,0038

    Медь

    1.68 * 10 -8

    5,96 * 10 7

    0,003862

    Золото

    2,44 * 10 -8

    4,10 * 10 7

    0,0034

    Алюминий

    2.82 * 10 -8

    3,50 * 10 7

    0,0039

    Кальций

    3,36 * 10 -8

    2,98 * 10 7

    0,0041

    Вольфрам

    5.60 * 10 -8

    1,79 * 10 7

    0,0045

    Цинк

    5,90 * 10 -8

    1,69 * 10 7

    0,0037

    Никель

    6.99 * 10 -8

    1,43 * 10 7

    0,006

    Утюг

    9,71 * 10 -8

    1,00 * 10 7

    0,005

    Платина

    1.06 * 10 -7

    9,43 * 10 6

    0,00392

    Олово

    1,09 * 10 -7

    9,17 * 10 6

    0,0045

    Углеродистая сталь

    1.43 * 10 -7

    6,99 * 10 6

    Свинец

    2,20 * 10 -7

    4,55 * 10 6

    0,0039

    Титан

    4.20 * 10 -7

    2,38 * 10 6

    0,0038

    Константан

    4,90 * 10 -7

    2,04 * 10 6

    0,000008

    Меркурий

    9.80 * 10 -7

    1,02 * 10 6

    0,0009

    Углерод (графит)

    2,50 * 10 -6 — 5,00 * 10 -6

    2 * 10 5 — 3 * 10 5

    Германий

    4.60 * 10 -1

    2,17

    Кремний

    6,40 * 10 2

    1,56 * 10 -3

    -0,075

    Стекло

    1.00 * 10 11 — 1,00 * 10 15

    10 -15 -10 -11

    Воздух

    1,30 * 10 14 — 3,30 * 10 14

    3 * 10 -15 -8 * 10 -15

    тефлон

    1.00 * 10 23 — 1,00 * 10 25

    10 -25 -10 -23


    Сводка
    • Сопротивление — это свойство, которое препятствует потоку электронов или току в цепи. Ом — единица измерения сопротивления. Резисторы сопротивляются потоку электронов через проводящий материал.Резисторы являются пассивными устройствами, поскольку они не обеспечивают питание цепи. Это только снижает напряжение и ток, проходящие по цепи.

    • R = ρ L / A. Таким образом, мы можем вывести выражение для удельного сопротивления из этой формулы. ρ = R A / L, где R — сопротивление в омах, A — площадь поперечного сечения в квадратных метрах, а L — длина в метрах. Удельное сопротивление также известно как удельное сопротивление.

    • Хорошие проводники, такие как золото, имеют меньшее удельное сопротивление.Изоляторы, подобные стеклу, обладают высоким удельным сопротивлением. Удельное сопротивление полупроводников, таких как кремний, находится между проводниками и изоляторами, то есть между золотом и стеклом.

    • Сопротивление материалов имеет тенденцию к изменению в зависимости от их атомной структуры.

    • При повышении температуры в металлах атомы металла колеблются, происходят частые столкновения. Затем скорость дрейфа также уменьшается и, следовательно, увеличивается удельное сопротивление.Итак, ток начинает уменьшаться.

    • Когда температура увеличивается для неметаллов, удельное сопротивление уменьшается, и поэтому ток увеличивается.

    • ρ t = ρ 0 [1 + α (T — T 0 ) — уравнение для температурного коэффициента удельного сопротивления

    • Закон Ома, который V = I R, проверяется с использованием термина удельное сопротивление.

    • ρ = E / J.Это указывает на то, что удельное сопротивление зависит от величины электрического поля (E) и плотности тока (J).

    • Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью. σ = 1 / ρ, σ — проводимость.


    Посмотрите это видео, чтобы получить дополнительную информацию


    Дополнительная информация

    Удельное сопротивление различных материалов

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *