Guides - studopediya

Класификация на проводими материали. Течните проводници. Твърди проводници основните свойства на проводници. Проводниците в електричното поле. Зависимостта на електрическото съпротивление на метални проводници на тяхната структура и външни фактори.

Проводими izdeliyaMaterialy висока проводимост. Свойства и приложения. висока проводимост материал. Мед и неговите сплави. Алуминий и неговите сплави. биметален проводници

Проводниците са вещества, в който в случай на електростатичен равновесие електрическо поле отсъства. Некомпенсирани такси локализирани в безкрайни проводници, на тънък повърхностен слой. Ако електрическото поле не е нула в проводник на електрически ток. Електрически проводници могат да бъдат твърди вещества, течности, но при специални условия и газове. От широко използвани твърди проводници метали и техните сплави.

Съпротивление материали са разделени на групи:

- метали и сплави, висока проводимост при нормална температура # 61554; ≤0,05 п * т;

- метали и сплави с висока устойчивост при нормална температура # 61472; # 61554; ≥0,3 MO · m.

висока проводимост метали се използват за проводниците на проводници, кабели намотки на електрически машини. Метали и висока устойчивост сплави, използвани за производство на резистори електрически нагреватели, лампи с нажежаема нишки.

Специална група крио и свръхпроводници. Има метали с изключително ниска съпротивление при ниски криогенни температури.

Класификация на състоянието на агрегация. За течни проводници включва разтопени метали и електролити. Механизмът на ток в метали, както в твърдо и в течно състояние е причинено от свободно движение на електрони под въздействието на електрическо поле. Ето защо, метали, се наричат ​​проводници с електрон проводимост или проводници от първия вид. Проводниците на втория вид са наречени електролити или разтвори на киселини, основи и соли. Протичане на ток през веществото, свързани с предаването на електрически заряди с йони, като по този начин постепенно променящите електролитния състав (право Фарадей).

Всички газове и пари при ниски напрежения не са проводници на достатъчно сила на полето Е, при която изходният газ йонизация, газът става проводник на електронна и йонна проводимост. Силно йонизиран газ се превръща в плазмата.

Електрически и механични свойства на проводници.

1. проводимост (# 61543) или съпротивление (# 61554).

2. Коефициентът на температура на съпротивление TK # 61554;

3. коефициент на топлопроводимост.

5. Действието на електрони от метал

6. якост на опън.

7. Удължение преди скъсване.

Проводимостта на връзката с плътността на тока. Основният равенство: в проводник ток I [А] е свързан с напрегнатост на полето, Е [V / m] експресията I = # 61543; · Е, където [S / m] - проводимост.

- за проводник съпротивление R и дължина L и напречно сечение S.

къде е - заряда на електрона, n0 - брой на свободните електрони, # 61548; - дължината на средната свободен пътя между два възела на кристална решетка, т - маса на електроните, VT # 61472; - средната скорост на топлинната движение на електрони. За различни метални VT и n0 са различни, така че проводимостта зависи от # 61548;, която се определя от металната конструкция. Чисти метали с редовен кристална решетка се характеризира с най-ниските стойности. кристалната решетка Microdefects намаляване електрон мобилност.

Коефициентът на температура на съпротивление. С увеличаване на температурата поради промени в вибрации възли кристалната решетка увеличава броя на пречки в пътя на свободни електрони, т.е. намалява # 61548;. Следователно, увеличава съпротивление като проводимост намалява. Температурният коефициент ще бъде положително в същото време, тъй като.

В прехода от твърдо състояние на течния метал в по-голямата част от увеличението на съпротивление се наблюдава - това е вярно само за тези метали, чиито обем се увеличава, когато топене, т.е. плътността намалява, намаляване на обема на метали, съпротивление намалява.

Съпротивлението на сплавите. Примеси и обезпокояване на металната конструкция за увеличаване на съпротивлението. Значително увеличение на съпротивлението се наблюдава в твърди разтвори на общата кристализация.

Топлопроводимостта на метали. За предаването на топлина през металните главно отговорни същите свободни електрони, които определят проводимост. Следователно коефициентът на топлопроводност # 61548 Т в метали е по-висока от тази на диелектрици. Колкото по-висока проводимост, по-висока топлопроводимост. С увеличаване на съотношението температура # 61548; Т / # 61543; разраства. Това се изразява математически от Wiedemann-Franz-Лоренц

където L0 - Lorenz номер, Т - термодинамична температура.

Значение Болцман постоянна к = 1,38 · 10-23 J / K, електронен заряд Е = 1,6 · 10-19 Cl.

където n0 - електронна плътност, UA, UB - потенциала на контакт метал, к - Болцман постоянна.

Ако температурата на възел от същото, сумата от потенциална разлика в затворена верига = 0. Ако едно от съединенията има температура Т1, а другият е Т2, тогава

или, където - е постоянна за дадена двойка проводници коефициент на термично електродвижеща сила. Така термо-електродвижещата сила е пропорционална на температурната разлика между съединенията.

Температурен коефициент на линейно разширение. Температурен коефициент на линейно разширение на проводниците се изчислява по същия начин както за диелектрик. ,

Също така, както за диелектрици използвани при разглеждането на действието на различни материали в апаратура конюгатни структури, уплътнители за предотвратяване на напукване.

фактор # 61537; L е необходимо също така да се изчисли коефициента на температура на проводника. За чист метал, но за сплави с ниска стойност # 61537; # 61554; формула има практическо значение.

За висока проводимост материал се приема материали, които имат съпротивление R<0.05 мкОм*м/

Silver - един от най-дефицитни materalov, се използва широко в електротехниката и електрониката за високочестотни кабели, защита на медни проводници срещу окисляване на електрода някои видове керамични и слюда кондензатори в електрически контакти, когато се използва в сплави с мед, никел или кадмий, в припой ПСР-10, ПСР-25 и др. Silver Sr999-999.9 марка трябва да са примеси не повече от 0,1%. Електрическото съпротивление = 0.015 m МО * механични характеристики са ниско сребро :. твърдост по Бринел - 25 (малко повече злато), якост на опън при скъсване на не повече от 200МРа, относителното удължение при скъсване

50%. В сравнение с злато и платина има по-ниска химическа устойчивост. Често сребро приложение е ограничено от неговата способност да дифундира в субстратния материал.

Мед - най-широко се използва като проводим материал. За производство и монтаж на навиване проводници и кабели (мека темперирани мед марка ММ) в производството на вълноводи и др; при производството на контактните линии, комутационна апаратура колектор гума плоча електрически машини (твърда мед MT марка - има по-ниска проводимост и удължаване преди да се разруши, но по-голяма механична якост от темперирано медно марка ММ).

Бронз - сплави на мед с калай (калай), алуминий (алуминий), берилий (берилий) и други легиращи елементи .. По-ниско електропроводимостта на медта, но превъзхожда механична якост, еластичност, устойчивост на износване и устойчивост на корозия. Използва се за направата на пролетта контактни електрически устройства, свържете се с тоководещи пружини, тел линия на електрически превозни средства, чинии, колектори на електрическите машини.

Бронзови компоненти за втвърдяване подлагат на топлинна обработка - охлаждане и темпериране при повишени температури. бронзовите якостта на опън може да бъде 800 - 1200 МРа или повече, докато проводимостта на твърдо вещество бронз може да бъде 10 - 30% от проводимостта на чиста мед.

Алуминиеви сплави най-често използваните Aldrich, високи механични свойства, които се постигат чрез присъствието в състава на Mg2Si съединения (сплав съдържа 98% чист алуминий). Неговата BR = 350 МРа = 0.0317 micromhos. м.

Линиите на предаване са широко използвани стомана алуминиева тел - стоманени телове, алуминиева тел преплетени. За стомана-алуминиев проводници въздушни линии, използвани здрав стоманена тел с Br = 1200 - 1500 МРа покрити с цинк за защита от корозия в условия на висока влажност.

В биметални проводник е стоманена тел с кръгла, овална или правоъгълно напречно сечение, външно покрити със слой от мед или алуминий. По този начин двата метала са свързани един с друг, здраво и постоянно по цялата контактна повърхност. Всяка от жицата изпълнява своята функция. Мед или алуминий обвивка осигурява проводимост, сърцевината стомана осигурява повишена якост на опън, по този начин се увеличава разстоянието между опорите.