Aling metal ang may pinakamalaking resistivity. Resistivity

Ang mga sangkap at materyales na may kakayahang magsagawa ng electric current ay tinatawag na conductors. Ang natitira ay inuri bilang dielectrics. Ngunit walang mga purong dielectrics, lahat sila ay nagsasagawa rin ng kasalukuyang, ngunit ang halaga nito ay napakaliit.

Ngunit ang mga konduktor ay nagsasagawa ng kasalukuyang sa iba't ibang paraan. Ayon sa formula ng Georg Ohm, ang kasalukuyang dumadaloy sa isang konduktor ay linearly proporsyonal sa halaga ng boltahe na inilapat dito, at inversely proporsyonal sa isang halaga na tinatawag na paglaban.

Ang yunit ng pagsukat ng paglaban ay pinangalanang Ohm pagkatapos ng siyentipiko na natuklasan ang pag-asa na ito. Ngunit ito ay naka-out na ang mga conductor na gawa sa iba't ibang mga materyales at pagkakaroon ng parehong mga geometric na sukat ay may iba't ibang electrical resistance. Upang matukoy ang paglaban ng isang konduktor ng isang kilalang haba at cross-section, ang konsepto ng resistivity ay ipinakilala - isang koepisyent na nakasalalay sa materyal.


Bilang resulta, ang paglaban ng isang konduktor ng kilalang haba at cross-section ay magiging katumbas ng


Nalalapat ang resistivity hindi lamang sa solid na materyales, ngunit pati na rin sa mga likido. Ngunit ang halaga nito ay nakasalalay din sa mga impurities o iba pang mga bahagi sa panimulang materyal. Purong tubig ay hindi nagsasagawa ng electric current, bilang isang dielectric. Ngunit sa kalikasan, ang dalisay na tubig ay hindi umiiral; ang mga asin, bakterya at iba pang mga dumi ay palaging matatagpuan dito. Ang cocktail na ito ay isang resistive conductor ng electrical current.


Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng iba't ibang mga additives sa mga metal, ang mga bagong materyales ay nakuha - haluang metal, ang resistivity ng kung saan ay naiiba mula sa orihinal na materyal, kahit na ang karagdagan dito sa porsyento hindi gaanong mahalaga.

Resistivity laban sa temperatura

Ang mga resistivity ng mga materyales ay ibinibigay sa mga reference na libro para sa mga temperatura na malapit sa temperatura ng silid (20 ° C). Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang paglaban ng materyal. Bakit ito nangyayari?

Ang electric current sa loob ng materyal ay isinasagawa libreng elektron... Sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field, humiwalay sila sa kanilang mga atomo at lumipat sa pagitan ng mga ito sa direksyon na ibinigay ng field na ito. Ang mga atomo ng isang sangkap ay bumubuo ng isang kristal na sala-sala, sa pagitan ng mga node kung saan gumagalaw ang isang stream ng mga electron, na tinatawag ding "electron gas". Ang mga lattice site (atoms) ay nag-vibrate sa ilalim ng impluwensya ng temperatura. Ang mga electron mismo ay hindi rin gumagalaw sa isang tuwid na linya, ngunit kasama ang isang gusot na tilapon. Sa paggawa nito, madalas silang bumangga sa mga atomo, binabago ang tilapon ng paggalaw. Sa ilang sandali sa oras, ang mga electron ay maaaring lumipat sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng electric current.

Sa pagtaas ng temperatura, tumataas ang amplitude ng atomic vibrations. Ang banggaan ng mga electron sa kanila ay nangyayari nang mas madalas, ang paggalaw ng daloy ng mga electron ay bumagal. Sa pisikal, ito ay ipinahayag sa isang pagtaas sa resistivity.

Ang isang halimbawa ng paggamit ng pagdepende sa temperatura ng resistivity ay ang pagpapatakbo ng isang maliwanag na lampara. Ang tungsten coil, kung saan ginawa ang filament, sa sandali ng paglipat sa ay may mababang resistivity. Ang inrush na kasalukuyang sa sandali ng paglipat sa mabilis na pinainit ito, ang resistivity ay tumataas, at ang kasalukuyang bumababa, nagiging nominal.

Ang parehong proseso ay nangyayari sa nichrome heating elements. Samakatuwid, imposibleng kalkulahin ang kanilang operating mode sa pamamagitan ng pagtukoy sa haba ng isang nichrome wire ng isang kilalang seksyon upang lumikha ng kinakailangang pagtutol. Para sa mga kalkulasyon, kailangan ang resistivity ng heated wire, at ang mga reference na libro ay nagbibigay ng mga halaga para sa temperatura ng silid... Samakatuwid, ang huling haba ng nichrome spiral ay nababagay sa eksperimento. Tinutukoy ng mga kalkulasyon ang tinatayang haba, at kapag umaangkop, ang thread ay unti-unting pinaikli bawat seksyon.

Temperatura koepisyent ng paglaban

Ngunit hindi sa lahat ng mga aparato, ang pagkakaroon ng isang pagtitiwala sa resistivity ng mga conductor sa temperatura ay kapaki-pakinabang. Sa teknolohiya ng pagsukat, ang pagbabago sa paglaban ng mga elemento ng circuit ay humahantong sa paglitaw ng isang error.

Upang matukoy ang dami ng pag-asa ng paglaban ng materyal sa temperatura, ipinakilala ang konsepto temperatura koepisyent ng pagtutol (TCR)... Ipinapakita nito kung gaano nagbabago ang paglaban ng materyal kapag nagbabago ang temperatura ng 1 ° C.

Para sa paggawa ng mga elektronikong sangkap - ang mga resistor na ginagamit sa mga circuit ng mga kagamitan sa pagsukat, ang mga materyales na may mababang TCR ay ginagamit. Ang mga ito ay mas mahal, ngunit ang mga parameter ng aparato ay hindi nagbabago malawak na saklaw mga temperatura kapaligiran.

Ngunit ang mga katangian ng mga materyales na may mataas na TCS ay ginagamit din. Ang pagpapatakbo ng ilang mga sensor ng temperatura ay batay sa isang pagbabago sa paglaban ng materyal kung saan ginawa ang elemento ng pagsukat. Upang gawin ito, kailangan mong mapanatili ang isang matatag na boltahe ng supply at sukatin ang kasalukuyang dumadaan sa elemento. Ang pagkakaroon ng pag-calibrate sa sukat ng aparato na sumusukat sa kasalukuyang gamit ang isang sanggunian na thermometer, isang elektronikong metro ng temperatura ay nakuha. Ang prinsipyong ito ay ginagamit hindi lamang para sa mga sukat, kundi pati na rin para sa mga overheating sensor. Dinidiskonekta ang device kapag abnormal na mga mode trabaho na humahantong sa sobrang pag-init ng mga windings ng mga transformer o mga elemento ng power semiconductor.

Ginamit sa electrical engineering at mga elemento na nagbabago ng kanilang pagtutol hindi mula sa temperatura ng kapaligiran, ngunit mula sa kasalukuyang sa pamamagitan ng mga ito - mga thermistor... Ang isang halimbawa ng kanilang paggamit ay ang mga sistema para sa pag-demagnetize ng mga tubo ng cathode ray ng mga telebisyon at monitor. Kapag inilapat ang boltahe, ang paglaban ng risistor ay minimal, ang kasalukuyang sa pamamagitan nito ay pumasa sa demagnetizing coil. Ngunit ang parehong kasalukuyang nagpapainit sa materyal ng thermistor. Tumataas ang paglaban nito, binabawasan ang kasalukuyang likid at boltahe. At kaya - hanggang sa kumpletong pagkawala nito. Bilang isang resulta, ang isang sinusoidal boltahe na may isang maayos na pagbaba ng amplitude ay inilalapat sa likid, na lumilikha ng parehong magnetic field sa espasyo nito. Ang resulta ay sa oras na uminit ang filament ng tubo, ito ay na-demagnetize na. At ang control circuit ay nananatiling naka-lock hanggang sa i-off ang device. Pagkatapos ang mga thermistor ay lalamig at handang gumana muli.

Superconductivity phenomenon

Ano ang mangyayari kung ang temperatura ng materyal ay nabawasan? Ang resistivity ay bababa. May limitasyon kung saan bumababa ang temperatura, tinatawag ganap na zero... ito - 273 ° C... Walang temperatura sa ibaba ng limitasyong ito. Sa halagang ito, ang resistivity ng anumang konduktor ay zero.

Sa ganap na zero, mga atomo kristal na sala-sala itigil ang pag-aalinlangan. Bilang resulta, gumagalaw ang electron cloud sa pagitan ng mga lattice site nang hindi bumabangga sa kanila. Ang paglaban ng materyal ay nagiging katumbas ng zero, na nagbubukas ng mga posibilidad para sa pagkuha ng walang katapusang mataas na alon sa mga conductor ng maliliit na cross-section.

Ang kababalaghan ng superconductivity ay nagbubukas ng mga bagong abot-tanaw para sa pagbuo ng electrical engineering. Ngunit mayroon pa ring mga paghihirap na nauugnay sa pagkuha sa mga domestic na kondisyon ng napakababang temperatura na kinakailangan upang lumikha ng epektong ito. Kapag nalutas ang mga problema, lilipat sa electrical engineering bagong antas pag-unlad.

Mga halimbawa ng paggamit ng mga halaga ng resistivity sa mga kalkulasyon

Nakilala na namin ang mga prinsipyo ng pagkalkula ng haba ng nichrome wire para sa paggawa ng isang elemento ng pag-init. Ngunit may iba pang mga sitwasyon kung kailan kinakailangan ang kaalaman sa resistivity ng mga materyales.

Para sa pagkalkula mga circuit ng grounding device ginagamit ang mga coefficient na tumutugma sa karaniwang mga lupa. Kung ang uri ng lupa sa site ng ground loop device ay hindi alam, pagkatapos ay para sa tamang mga kalkulasyon, ang resistivity nito ay paunang sinusukat. Kaya ang mga resulta ng pagkalkula ay mas tumpak, na hindi kasama ang pagsasaayos ng mga parameter ng circuit sa panahon ng paggawa: ang pagdaragdag ng bilang ng mga electrodes, na humahantong sa isang pagtaas sa mga geometric na sukat ng grounding device.


Ang resistivity ng mga materyales kung saan ginawa ang mga linya ng cable at busbar ay ginagamit upang kalkulahin ang kanilang aktibong pagtutol. Sa hinaharap, sa rate ng kasalukuyang pagkarga sa tulong nito ang halaga ng boltahe sa dulo ng linya ay kinakalkula... Kung ang halaga nito ay lumalabas na hindi sapat, kung gayon ang mga cross-section ng mga conductor ay nadagdagan nang maaga.

Ang terminong "resistivity" ay tumutukoy sa isang parameter na taglay ng tanso o anumang iba pang metal, at medyo karaniwan sa espesyal na panitikan. Ito ay nagkakahalaga ng pag-uunawa kung ano ang ibig sabihin nito.

Isa sa mga uri ng tansong cable

Pangkalahatang impormasyon tungkol sa electrical resistance

Una, dapat mong isaalang-alang ang konsepto ng electrical resistance. Tulad ng alam mo, sa ilalim ng pagkilos ng isang electric current sa isang conductor (at ang tanso ay isa sa pinakamahusay na conductor metal), ang ilan sa mga electron sa loob nito ay umalis sa kanilang lugar sa kristal na sala-sala at nagmamadali patungo sa positibong poste ng conductor. Gayunpaman, hindi lahat ng mga electron ay umalis sa kristal na sala-sala, ang ilan sa kanila ay nananatili dito at patuloy na umiikot sa paligid ng atomic nucleus. Ito ang mga electron na ito, pati na rin ang mga atomo na matatagpuan sa mga node ng kristal na sala-sala, na lumikha ng electrical resistance, na pumipigil sa paggalaw ng mga inilabas na particle.

Ang prosesong ito, na maikling binalangkas namin, ay tipikal para sa anumang metal, kabilang ang tanso. Naturally, ang iba't ibang mga metal, na ang bawat isa ay may espesyal na hugis at sukat ng kristal na sala-sala, ay lumalaban sa paggalaw ng electric current sa pamamagitan ng mga ito sa iba't ibang paraan. Ang mga pagkakaibang ito ay nagpapakilala sa resistivity - isang tagapagpahiwatig na indibidwal para sa bawat metal.

Ang paggamit ng tanso sa mga electrical at electronic system

Upang maunawaan ang dahilan ng katanyagan ng tanso bilang isang materyal para sa paggawa ng mga de-koryenteng at mga elektronikong sistema, ito ay sapat na upang tingnan ang halaga ng resistivity nito sa talahanayan. Para sa tanso, ang parameter na ito ay 0.0175 Ohm * mm2 / meter. Sa bagay na ito, ang tanso ay pangalawa lamang sa pilak.

Ito ay ang mababang resistivity, na sinusukat sa temperatura na 20 degrees Celsius, iyon ang pangunahing dahilan na halos walang electronic at electrical device ang magagawa nang walang tanso ngayon. Ang tanso ay ang pangunahing materyal para sa paggawa ng mga wire at cable, printed circuit boards, electric motors at power transformer parts.

Ang mababang resistivity na nailalarawan sa tanso ay nagpapahintulot na magamit ito para sa paggawa ng mga de-koryenteng aparato na may mataas na mga katangian ng pagtitipid ng enerhiya. Bilang karagdagan, ang temperatura ng mga konduktor ng tanso ay tumataas nang bahagya kapag ang electric current ay dumaan sa kanila.

Ano ang nakakaapekto sa halaga ng resistivity?

Mahalagang malaman na mayroong dependence ng resistivity value sa kemikal na kadalisayan ng metal. Kapag ang tanso ay naglalaman ng kahit isang maliit na halaga ng aluminyo (0.02%), ang halaga ng parameter na ito ay maaaring tumaas nang malaki (hanggang sa 10%).

Ang koepisyent na ito ay naiimpluwensyahan din ng temperatura ng konduktor. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na habang ang temperatura ay tumataas, ang mga panginginig ng boses ng mga atomo ng metal sa mga node ng kristal na sala-sala nito ay tumindi, na humahantong sa ang katunayan na ang koepisyent ng resistivity ay tumataas.

Kaya naman sa lahat ng reference table ang value parameter na ito ibinigay na isinasaalang-alang ang isang temperatura ng 20 degrees.

Paano makalkula ang kabuuang paglaban ng isang konduktor?

Ang pag-alam kung ano ang katumbas ng resistivity ay mahalaga upang maisagawa ang mga paunang kalkulasyon ng mga parameter ng mga de-koryenteng kagamitan sa panahon ng disenyo nito. Sa ganitong mga kaso, ang kabuuang paglaban ng mga konduktor ng dinisenyo na aparato ay tinutukoy, na may ilang mga sukat at hugis. Ang pagkakaroon ng pagtingin sa halaga ng resistivity ng conductor sa lookup table, na natukoy ang laki at cross-sectional area nito, maaari mong kalkulahin ang halaga ng kabuuang pagtutol nito gamit ang formula:

Ginagamit ng formula na ito ang sumusunod na notasyon:

  • Ang R ay ang kabuuang paglaban ng konduktor, na dapat matukoy;
  • p ay ang resistivity ng metal kung saan ginawa ang konduktor (natukoy mula sa talahanayan);
  • l ay ang haba ng konduktor;
  • Ang S ay ang cross-sectional area nito.

Elektrisidad na paglaban -pisikal na dami na nagpapakita kung anong uri ng balakid ang nalilikha ng agos kapag ito ay dumaan sa konduktor... Ang mga yunit ng pagsukat ay Ohms, bilang parangal kay Georg Ohm. Sa kanyang batas, nakuha niya ang isang pormula para sa paghahanap ng pagtutol, na ibinigay sa ibaba.

Isaalang-alang ang paglaban ng mga konduktor na gumagamit ng mga metal bilang isang halimbawa. May mga metal panloob na istraktura sa anyo ng isang kristal na sala-sala. Ang sala-sala na ito ay may mahigpit na pagkakasunud-sunod, at ang mga site nito ay mga positibong sisingilin na mga ion. Ang mga tagadala ng singil sa metal ay "libre" na mga electron, na hindi kabilang sa isang partikular na atom, ngunit random na lumilipat sa pagitan ng mga site ng sala-sala. Ito ay kilala mula sa quantum physics na ang paggalaw ng mga electron sa isang metal ay ang pagpapalaganap ng isang electromagnetic wave sa isang solid. Iyon ay, ang isang elektron sa isang konduktor ay gumagalaw sa bilis ng liwanag (praktikal), at napatunayan na ito ay nagpapakita ng mga katangian hindi lamang bilang isang butil, kundi pati na rin bilang isang alon. At ang paglaban ng metal ay lumitaw bilang isang resulta ng pagkalat mga electromagnetic wave(i.e. mga electron) sa mga thermal vibrations ng sala-sala at mga depekto nito. Kapag ang mga electron ay bumangga sa mga site ng kristal na sala-sala, ang bahagi ng enerhiya ay inililipat sa mga site, bilang isang resulta kung saan ang enerhiya ay inilabas. Ang enerhiya na ito ay maaaring kalkulahin sa pare-pareho ang kasalukuyang, salamat sa batas ng Joule-Lenz - Q = I 2 Rt. Tulad ng nakikita mo, mas malaki ang paglaban, mas maraming enerhiya ang inilabas.

Resistivity

Mayroong isang mahalagang konsepto bilang resistivity, ito ay ang parehong pagtutol, lamang sa isang yunit ng haba. Ang bawat metal ay may sariling, halimbawa, para sa tanso ito ay 0.0175 Ohm * mm2 / m, para sa aluminyo 0.0271 Ohm * mm2 / m. Nangangahulugan ito na ang isang bar ng tanso na may haba na 1 m at isang cross-sectional area na 1 mm2 ay magkakaroon ng pagtutol na 0.0175 Ohm, at ang parehong bar, ngunit gawa sa aluminyo, ay magkakaroon ng pagtutol na 0.0271 Ohm. Ito ay lumalabas na ang electrical conductivity ng tanso ay mas mataas kaysa sa aluminyo. Ang bawat metal ay may sariling tiyak na pagtutol, at maaari mong kalkulahin ang paglaban ng buong konduktor gamit ang formula

saan p Ay ang resistivity ng metal, l ay ang haba ng konduktor, s ay ang cross-sectional area.

Ang mga tiyak na halaga ng paglaban ay ibinigay sa talahanayan ng resistivity ng metal(20 ° C)

sangkap

p, Ohm * mm 2/2

α, 10 -3 1 / K

aluminyo

0.0271

Tungsten

0.055

bakal

0.098

ginto

0.023

tanso

0.025-0.06

Manganin

0.42-0.48

0,002-0,05

tanso

0.0175

Nikel

Constantan

0.44-0.52

0.02

Nichrome

0.15

pilak

0.016

Zinc

0.059

Bilang karagdagan sa resistivity, ang talahanayan ay naglalaman ng mga halaga ng TCR, tungkol sa koepisyent na ito sa ibang pagkakataon.

Pag-asa ng resistivity sa mga deformation

Sa panahon ng malamig na pagtatrabaho ng mga metal sa pamamagitan ng presyon, ang metal ay sumasailalim sa plastic deformation. Sa panahon ng plastic deformation, ang kristal na sala-sala ay nasira, at ang bilang ng mga depekto ay nagiging mas malaki. Sa pagtaas ng mga depekto sa kristal na sala-sala, ang paglaban sa daloy ng mga electron sa pamamagitan ng konduktor ay tumataas, samakatuwid, ang resistivity ng metal ay tumataas. Halimbawa, ang isang wire ay ginawa sa pamamagitan ng paghila, na nangangahulugan na ang metal ay sumasailalim sa plastic deformation, bilang isang resulta kung saan ang resistivity ay tumataas. Sa pagsasagawa, ang recrystallization annealing ay ginagamit upang mabawasan ang paglaban, ito ay isang kumplikado teknolohikal na proseso, pagkatapos kung saan ang kristal na sala-sala, kumbaga, ay "dumiretso" at ang bilang ng mga depekto ay bumababa, kaya ang resistensya ng metal din.

Kapag nakaunat o naka-compress, ang metal ay sumasailalim sa elastic deformation. Sa nababanat na pagpapapangit na dulot ng pag-uunat, ang mga amplitude ng mga thermal vibrations ng mga node ng kristal na sala-sala ay tumataas, samakatuwid, ang mga electron ay nakakaranas ng malaking paghihirap, at sa bagay na ito, ang resistivity ay tumataas. Sa nababanat na pagpapapangit na dulot ng compression, bumababa ang mga amplitude ng thermal vibrations ng mga node, samakatuwid, mas madali para sa mga electron na lumipat, at bumababa ang resistivity.

Epekto ng temperatura sa resistivity

Tulad ng nalaman na natin sa itaas, ang sanhi ng paglaban sa metal ay ang mga node ng crystal lattice at ang kanilang mga vibrations. Kaya, sa pagtaas ng temperatura, ang mga thermal vibrations ng mga node ay tumataas, na nangangahulugang tumataas din ang resistivity. Mayroong isang bilang ng bilang koepisyent ng temperatura ng paglaban(TCS), na nagpapakita kung gaano tumataas o bumababa ang resistivity ng metal kapag pinainit o pinalamig. Halimbawa, ang temperatura coefficient ng tanso sa 20 degrees Celsius ay 4.1 · 10 - 3 1 / degree. Nangangahulugan ito na kapag, halimbawa, ang copper wire ay pinainit ng 1 degree Celsius, ang resistivity nito ay tataas ng 4.1 · 10 - 3 ohms. Ang resistivity sa pagbabago ng temperatura ay maaaring kalkulahin ng formula

kung saan ang r ay ang resistivity pagkatapos ng pag-init, ang r 0 ay ang resistivity bago ang pag-init, ang a ay ang temperatura koepisyent ng paglaban, ang t 2 ay ang temperatura bago ang pag-init, ang t 1 ay ang temperatura pagkatapos ng pag-init.

Ang pagpapalit sa aming mga halaga, nakukuha namin ang: r = 0.0175 * (1 + 0.0041 * (154-20)) = 0.0271 Ohm * mm 2 / m. Tulad ng nakikita mo, ang aming bar ng tanso na 1 m ang haba at isang cross-sectional area na 1 mm 2, pagkatapos ng pag-init sa 154 degrees, ay magkakaroon ng paglaban tulad ng parehong bar, gawa lamang sa aluminyo at sa temperatura na 20 digri Celsius.

Ang pag-aari ng pagbabago sa paglaban kapag nagbabago ang temperatura, na ginagamit sa mga thermometer ng paglaban. Maaaring sukatin ng mga instrumentong ito ang temperatura batay sa mga pagbabasa ng paglaban. Ang mga thermometer ng paglaban ay may mataas na katumpakan ng pagsukat, ngunit maliit ang mga saklaw ng temperatura.

Sa pagsasagawa, ang mga katangian ng mga konduktor ay pumipigil sa pagpasa ng kasalukuyang ay ginagamit nang napakalawak. Ang isang halimbawa ay isang maliwanag na lampara, kung saan ang isang tungsten filament ay umiinit dahil sa mataas na pagtutol ng metal, mahabang haba at makitid na seksyon. O anumang heating device kung saan umiinit ang coil dahil sa mataas na resistensya nito. Sa electrical engineering, ang isang elemento na ang pangunahing pag-aari ay paglaban ay tinatawag na isang risistor. Ang risistor ay ginagamit sa halos anumang electrical circuit.

Ang resistivity ay isang inilapat na konsepto sa electrical engineering. Tinutukoy nito ang paglaban sa bawat yunit ng haba ng isang materyal ng isang solong seksyon sa kasalukuyang dumadaloy dito - sa madaling salita, kung ano ang paglaban ng isang wire ng isang seksyon ng milimetro na may haba na isang metro. Ang konseptong ito ay ginagamit sa iba't ibang mga kalkulasyon ng kuryente.

Mahalagang maunawaan ang pagkakaiba sa pagitan ng resistivity ng DC at resistivity ng AC. Sa unang kaso, ang paglaban ay sanhi lamang ng pagkilos ng isang direktang kasalukuyang sa konduktor. Sa pangalawang kaso, ang alternating current (maaari itong maging anumang hugis: sinusoidal, rectangular, triangular o arbitrary) ay nagdudulot ng karagdagang acting vortex field sa conductor, na lumilikha din ng paglaban.

Pisikal na representasyon

Sa mga teknikal na kalkulasyon na kinasasangkutan ng pagtula ng mga cable ng iba't ibang mga diameters, ang mga parameter ay ginagamit upang kalkulahin ang kinakailangang haba ng cable at ang mga de-koryenteng katangian nito. Ang isa sa mga pangunahing parameter ay resistivity. Formula ng resistivity:

ρ = R * S / l, kung saan:

  • ρ ay ang resistivity ng materyal;
  • R ay ang ohmic electrical resistance ng isang partikular na konduktor;
  • S - cross section;
  • l - haba.

Ang sukat ng ρ ay sinusukat sa Ohm mm 2 / m, o, dinadaglat ang formula - Ohm m.

Ang halaga ng ρ para sa parehong sangkap ay palaging pareho. Samakatuwid, ito ay isang pare-pareho na nagpapakilala sa materyal ng konduktor. Kadalasan ito ay ipinahiwatig sa mga sangguniang aklat. Batay dito, posible nang kalkulahin ang mga teknikal na halaga.

Mahalaga rin na sabihin ang tungkol sa partikular na electrical conductivity. Ang halagang ito ay ang kapalit ng materyal na resistivity at ginagamit nang palitan dito. Tinatawag din itong electrical conductivity. Ang mas mataas na halaga na ito, mas mahusay ang metal na nagsasagawa ng kasalukuyang. Halimbawa, ang conductivity ng tanso ay 58.14 m / (Ohm mm 2). O, sa mga yunit ng SI: 58 140 000 S / m. (Ang Siemens bawat metro ay ang SI unit ng electrical conductivity).

Posible na pag-usapan ang tungkol sa tiyak na paglaban lamang sa pagkakaroon ng mga elemento na nagsasagawa ng kasalukuyang, dahil ang mga dielectric ay may walang hanggan o malapit dito na paglaban sa kuryente. Sa kaibahan, ang mga metal ay napakahusay na kasalukuyang conductor. Maaari mong sukatin ang electrical resistance ng isang metal conductor gamit ang isang milliohmmeter, o mas tumpak, isang microohmmeter. Ang halaga ay sinusukat sa pagitan ng kanilang mga probe na inilapat sa seksyon ng konduktor. Pinapayagan ka nitong suriin ang mga circuit, mga kable, mga windings ng motor at generator.

Ang mga metal ay naiiba sa kanilang kakayahang magsagawa ng kasalukuyang. Ang resistivity ng iba't ibang mga metal ay isang parameter na nagpapakilala sa pagkakaibang ito. Ang data ay ibinibigay sa isang materyal na temperatura na 20 degrees Celsius:

Ang parameter na ρ ay nagpapakita kung ano ang paglaban ng isang metrong haba na conductor na may cross section na 1 mm 2. Ang mas malaki ang halagang ito, mas maraming electrical resistance ang kinakailangang wire ng isang tiyak na haba. Ang pinakamaliit na ρ, tulad ng makikita mula sa listahan, ay pilak, ang paglaban ng isang metro ng materyal na ito ay magiging katumbas lamang ng 0.015 Ohm, ngunit ito ay masyadong mahal ng isang metal na gagamitin sa isang pang-industriyang sukat. Ang susunod ay tanso, na mas karaniwan sa kalikasan (hindi mahalaga, ngunit hindi ferrous na metal). Samakatuwid, ang mga kable ng tanso ay karaniwan.

Ang tanso ay hindi lamang isang magandang conductor ng electric current, kundi isang napaka-ductile na materyal. Salamat sa ari-arian na ito, ang mga wire na tanso ay magkasya nang mas mahusay, sila ay lumalaban sa baluktot at pag-unat.

Ang tanso ay may malaking demand sa merkado. Maraming iba't ibang mga produkto ang ginawa mula sa materyal na ito:

  • Isang malaking iba't ibang mga konduktor;
  • Mga piyesa ng sasakyan (tulad ng mga radiator);
  • Mga mekanismo ng orasan;
  • Mga bahagi ng computer;
  • Mga detalye ng mga de-koryente at elektronikong kagamitan.

Ang de-koryenteng resistivity ng tanso ay isa sa mga pinakamahusay na conductive na materyales, samakatuwid, maraming mga produkto ng industriya ng elektrikal ang nilikha sa batayan nito. Bilang karagdagan, ang tanso ay madaling maghinang, samakatuwid ito ay karaniwan sa amateur radio.

Ang mataas na thermal conductivity ng tanso ay nagpapahintulot na magamit ito sa mga kagamitan sa paglamig at pag-init, at ang plasticity nito ay ginagawang posible upang lumikha pinakamaliit na detalye at ang pinakamahusay na mga konduktor.

Ang mga electric current conductor ay nasa una at pangalawang uri. Ang unang uri ng konduktor ay mga metal. Ang mga conductor ng pangalawang uri ay mga conductive solution ng mga likido. Ang kasalukuyang nasa dating ay dinadala ng mga electron, at ang kasalukuyang mga carrier sa mga conductor ng pangalawang uri ay mga ions, sisingilin ang mga particle ng isang electrolytic liquid.

Posibleng magsalita tungkol sa kondaktibiti ng mga materyales lamang sa konteksto ng temperatura ng kapaligiran. Sa isang mas mataas na temperatura, ang mga konduktor ng unang uri ay nagdaragdag ng kanilang elektrikal na pagtutol, at ang pangalawa, sa kabaligtaran, ay bumababa. Alinsunod dito, mayroong isang koepisyent ng temperatura ng paglaban ng mga materyales. Ang resistivity ng tansong Ohm m ay tumataas sa pagtaas ng pag-init. Ang koepisyent ng temperatura α ay nakasalalay lamang sa materyal, ang halagang ito ay walang sukat at para sa iba't ibang mga metal at haluang metal ay katumbas ng mga sumusunod na tagapagpahiwatig:

  • Pilak - 0.0035;
  • Bakal - 0.0066;
  • Platinum - 0.0032;
  • Copper - 0.0040;
  • Tungsten - 0.0045;
  • Mercury - 0.0090;
  • Constantan - 0.000005;
  • Nickelin - 0.0003;
  • Nichrome - 0.00016.

Ang pagpapasiya ng magnitude ng electrical resistance ng conductor section sa isang mataas na temperatura R (t) ay kinakalkula ng formula:

R (t) = R (0), kung saan:

  • R (0) - paglaban sa paunang temperatura;
  • α ay ang koepisyent ng temperatura;
  • t - t (0) - pagkakaiba sa temperatura.

Halimbawa, alam ang electrical resistance ng tanso sa 20 degrees Celsius, maaari mong kalkulahin kung ano ito sa 170 degrees, iyon ay, kapag pinainit ng 150 degrees. Ang paunang pagtutol ay tataas sa mga oras, iyon ay, 1.6 beses.

Sa kabilang banda, habang tumataas ang temperatura, bumababa ang conductivity ng mga materyales. Dahil ito ang kapalit ng electrical resistance, bumababa rin ito nang eksakto sa parehong halaga. Halimbawa, ang tiyak na electrical conductivity ng tanso kapag ang materyal ay pinainit ng 150 degrees ay bababa ng 1.6 beses.

Mayroong mga haluang metal na halos hindi nagbabago ng kanilang resistensya sa kuryente kapag nagbabago ang temperatura. Ito ay, halimbawa, constantan. Kapag ang temperatura ay nagbabago ng isang daang degrees, ang paglaban nito ay tumataas lamang ng 0.5%.

Kung ang kondaktibiti ng mga materyales ay lumala sa init, nagpapabuti ito sa pagbaba ng temperatura. Ito ay nauugnay sa isang kababalaghan bilang superconductivity. Kung babaan mo ang temperatura ng konduktor sa ibaba -253 degrees Celsius, ang resistensya ng kuryente nito ay bababa nang husto: halos sa zero. Kaugnay nito, bumababa ang mga gastos sa paghahatid ng elektrikal na enerhiya. Ang tanging problema ay ang paglamig ng mga konduktor sa gayong mga temperatura. Gayunpaman, dahil sa mga kamakailang pagtuklas ng mga superconductor na may mataas na temperatura batay sa mga tansong oksido, kailangang palamigin ang mga materyales sa mga katanggap-tanggap na halaga.

Ano ang resistivity ng isang substance? Para sumagot sa simpleng salita sa tanong na ito, kailangan mong alalahanin ang kursong pisika at ipakita ang pisikal na sagisag ng kahulugang ito. Ang isang electric current ay dumaan sa sangkap, at ito naman, ay nakakasagabal sa pagpasa ng kasalukuyang na may ilang puwersa.

Ang konsepto ng resistivity ng isang sangkap

Ang halagang ito, na nagpapakita kung gaano kalakas ang pagkagambala ng sangkap sa kasalukuyang, ay ang resistivity ( letrang latin"Ro"). V ang internasyonal na sistema paglaban ng mga yunit ipinahayag sa ohms pinarami ng metro. Ang formula para sa pagkalkula ay: "Ang paglaban ay pinarami ng cross-sectional area at hinati sa haba ng konduktor."

Ang tanong ay lumitaw: "Bakit ginagamit ang isa pang pagtutol kapag hinahanap ang resistivity?" Ang sagot ay simple, mayroong dalawang magkaibang dami - resistivity at paglaban. Ang pangalawa ay nagpapakita kung gaano kalaki ang magagawa ng sangkap na pigilan ang pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan nito, at ang una ay nagpapakita ng halos pareho, lamang ito ay dumating hindi na tungkol sa isang sangkap sa pangkalahatang kahulugan, ngunit tungkol sa isang konduktor na may tiyak na haba at cross-sectional area, na gawa sa sangkap na ito.

Ang kabaligtaran na halaga, na nagpapakilala sa kakayahan ng isang sangkap na magpadala ng koryente, ay tinatawag na electrical conductivity at ang formula kung saan ang tiyak na pagtutol ay kinakalkula ay direktang nauugnay sa tiyak na conductivity.

Paglalapat ng tanso

Ang konsepto ng resistivity ay malawakang ginagamit sa pagkalkula ng conductivity ng electric current sa iba't ibang metal. Sa batayan ng mga kalkulasyong ito, ang mga desisyon ay ginawa sa advisability ng paggamit ng isang partikular na metal para sa paggawa ng mga electrical conductor na ginagamit sa konstruksiyon, paggawa ng instrumento at iba pang larangan.

Metal Resistance Table

Mayroon bang mga tiyak na talahanayan? na nagbubuod sa magagamit na impormasyon tungkol sa paghahatid at paglaban ng mga metal, bilang panuntunan, ang mga talahanayan na ito ay kinakalkula para sa mga partikular na kondisyon.

Sa partikular, ito ay malawak na kilala talahanayan ng paglaban ng mga metal na solong kristal sa isang temperatura ng dalawampung degrees Celsius, pati na rin ang isang talahanayan ng paglaban ng mga metal at haluang metal.

Ang mga talahanayan na ito ay ginagamit upang makalkula ang iba't ibang data sa tinatawag na perpektong kondisyon, upang makalkula ang mga halaga para sa mga partikular na layunin, kailangan mong gumamit ng mga formula.

tanso. Mga katangian at katangian nito

Paglalarawan ng sangkap at mga katangian

Ang tanso ay isang metal na matagal nang natuklasan ng sangkatauhan at matagal nang ginagamit para sa iba't ibang teknikal na layunin. Ang tanso ay isang napaka-malleable at ductile metal na may mataas na electrical conductivity, na ginagawang napakapopular para sa paggawa ng iba't ibang mga wire at conductor.

Mga pisikal na katangian ng tanso:

  • punto ng pagkatunaw - 1084 degrees Celsius;
  • punto ng kumukulo - 2560 degrees Celsius;
  • density sa 20 degrees - 8890 kilo bawat metro kubiko;
  • tiyak na init sa pare-pareho ang presyon at temperatura ng 20 degrees - 385 kJ / J * kg
  • tiyak na paglaban sa kuryente - 0.01724;

Mga marka ng tanso

Ang metal na ito ay maaaring nahahati sa ilang mga grupo o grado, na ang bawat isa ay may sariling mga katangian at sariling aplikasyon sa industriya:

  1. Ang mga grade M00, M0, M1 ay mahusay para sa paggawa ng mga cable at conductor, kapag na-remelted ito, hindi kasama ang oxygen oversaturation.
  2. Ang mga marka ng M2 at M3 ay mga murang opsyon na idinisenyo para sa maliliit na produkto at nakakatugon sa karamihan ng mga teknikal at pang-industriyang gawain sa maliit na sukat.
  3. Ang mga tatak ng M1, M1f, M1r, M2p, M3r ay mga mamahaling marka ng tanso na ginawa para sa isang partikular na mamimili na may mga partikular na kinakailangan at kahilingan.

Sa pagitan ng kanilang mga sarili mga selyo naiiba sa maraming paraan:

Impluwensya ng mga impurities sa mga katangian ng tanso

Ang mga impurities ay maaaring makaapekto sa mekanikal, teknikal at pagganap na mga katangian ng produkto.

Sa konklusyon, dapat itong bigyang-diin na ang tanso ay isang natatanging metal na may mga natatanging katangian. Ginagamit ito sa industriya ng sasakyan, paggawa ng mga elemento para sa industriyang elektrikal, mga kagamitang elektrikal, mga gamit ng consumer, relo, kompyuter at marami pang iba. Sa mababang resistivity nito, ang metal na ito ay isang mahusay na materyal para sa paggawa ng mga conductor at iba pang mga electrical appliances. Sa ari-arian na ito, ang tanso ay nauuna lamang sa pilak, ngunit dahil sa mas mataas na halaga nito, hindi ito natagpuan ang parehong aplikasyon sa industriya ng elektrikal.