Ang paglaban sa elektrikal ay ang pangunahing katangian ng mga materyales ng konduktor. Depende sa lugar ng aplikasyon ng konduktor, ang halaga ng paglaban nito ay maaaring maglaro ng parehong positibo at negatibong papel sa paggana ng electrical system. Gayundin, ang mga kakaiba ng paggamit ng isang konduktor ay maaaring mangailangan ng pagsasaalang-alang karagdagang mga katangian, ang impluwensya nito sa tiyak na kaso hindi maaaring pabayaan.

Ang mga konduktor ay purong metal at ang kanilang mga haluang metal. Sa isang metal, ang mga atomo na naayos sa isang "malakas" na istraktura ay may mga libreng electron (ang tinatawag na "electron gas"). Ito ang mga particle na ito sa kasong ito ay mga tagadala ng bayad. Ang mga electron ay nasa pare-pareho, random na paggalaw mula sa isang atom patungo sa isa pa. Kailan electric field(pagkonekta ng isang mapagkukunan ng boltahe sa mga dulo ng metal), ang paggalaw ng mga electron sa konduktor ay nagiging order. Ang mga gumagalaw na electron ay nakatagpo ng mga hadlang sa kanilang landas na dulot ng mga kakaibang istruktura ng molekular ng konduktor. Kapag bumangga sila sa isang istraktura, ang mga carrier ng singil ay nawawala ang kanilang enerhiya, na nagbibigay nito sa konduktor (pinainit ito). Ang mas maraming obstacle na nalilikha ng conductive structure upang singilin ang mga carrier, mas mataas ang resistensya.

Habang tumataas ang cross section ng conducting structure para sa isang bilang ng mga electron, ang "transmission channel" ay magiging mas malawak at ang paglaban ay bababa. Alinsunod dito, habang tumataas ang haba ng kawad, magkakaroon ng higit pang mga hadlang at tataas ang paglaban.

Kaya, ang pangunahing pormula para sa pagkalkula ng paglaban ay kinabibilangan ng haba ng kawad, ang cross-sectional area at isang tiyak na koepisyent na nag-uugnay sa mga dimensyong katangiang ito sa mga de-koryenteng dami ng boltahe at kasalukuyang (1). Ang koepisyent na ito ay tinatawag na resistivity.
R= r*L/S (1)

Resistivity

Resistivity walang paltos at isang pag-aari ng sangkap kung saan ginawa ang konduktor. Mga yunit ng pagsukat r - ohm*m. Kadalasan ang halaga ng resistivity ay ibinibigay sa ohm*mm sq./m. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang cross-sectional area ng mga pinakakaraniwang ginagamit na mga cable ay medyo maliit at sinusukat sa mm2. Magbigay tayo ng isang simpleng halimbawa.

Gawain Blg. 1. Ang haba alambreng tanso L = 20 m, seksyon S = 1.5 mm. sq. Kalkulahin ang wire resistance.
Solusyon: resistivity ng copper wire r = 0.018 ohm*mm. sq./m. Ang pagpapalit ng mga halaga sa formula (1) makuha namin ang R=0.24 ohms.
Kapag kinakalkula ang paglaban ng sistema ng kapangyarihan, ang paglaban ng isang wire ay dapat na i-multiply sa bilang ng mga wire.
Kung sa halip na tanso gumamit ka ng aluminyo na may mas mataas na resistivity (r = 0.028 ohm * mm sq. / m), kung gayon ang paglaban ng mga wire ay tataas nang naaayon. Para sa halimbawa sa itaas, ang paglaban ay magiging R = 0.373 ohms (55% higit pa). Ang tanso at aluminyo ay ang mga pangunahing materyales para sa mga wire. Mayroong mga metal na may mas mababang resistivity kaysa sa tanso, tulad ng pilak. Gayunpaman, ang paggamit nito ay limitado dahil sa halatang mataas na gastos nito. Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng paglaban at iba pang mga pangunahing katangian ng mga materyales sa konduktor.
Talahanayan - pangunahing katangian ng mga konduktor

Pagkawala ng init ng mga wire

Kung, gamit ang cable mula sa halimbawa sa itaas, ang isang load na 2.2 kW ay konektado sa isang single-phase 220 V network, kung gayon ang kasalukuyang I = P / U o I = 2200/220 = 10 A ay dadaloy sa wire. Formula para sa pagkalkula ng mga pagkawala ng kapangyarihan sa konduktor:
Ppr=(I^2)*R (2)
Halimbawa Blg. 2. Kalkulahin ang mga aktibong pagkalugi kapag nagpapadala ng kapangyarihan na 2.2 kW sa isang network na may boltahe na 220 V para sa nabanggit na kawad.
Solusyon: pagpapalit ng mga halaga ng kasalukuyang at wire resistance sa formula (2), nakukuha namin ang Ppr=(10^2)*(2*0.24)=48 W.
Kaya, kapag nagpapadala ng enerhiya mula sa network hanggang sa pag-load, ang mga pagkalugi sa mga wire ay bahagyang higit sa 2%. Ang enerhiya na ito ay na-convert sa init na inilabas ng konduktor sa kapaligiran. Ayon sa kondisyon ng pag-init ng konduktor (ayon sa kasalukuyang halaga), ang cross-section nito ay pinili, ginagabayan ng mga espesyal na talahanayan.
Halimbawa, para sa konduktor sa itaas, ang pinakamataas na kasalukuyang ay 19 A o 4.1 kW sa isang 220 V network.

Upang mabawasan ang mga aktibong pagkalugi sa mga linya ng kuryente, ginagamit ang pagtaas ng boltahe. Kasabay nito, ang kasalukuyang sa mga wire ay bumababa, ang mga pagkalugi ay bumagsak.

Epekto ng temperatura

Ang pagtaas ng temperatura ay humahantong sa pagtaas ng vibrations ng metal crystal lattice. Alinsunod dito, ang mga electron ay nakakatugon malaking dami mga hadlang, na humahantong sa pagtaas ng paglaban. Ang magnitude ng "sensitivity" ng metal resistance sa pagtaas ng temperatura ay tinatawag na temperature coefficient α. Ang formula para sa pagkalkula ng temperatura ay ang mga sumusunod
R=Rн*, (3)
kung saan Rн – wire resistance sa normal na kondisyon(sa temperatura t°n); Ang t° ay ang temperatura ng konduktor.
Karaniwan t°n = 20° C. Ang halaga ng α ay ipinahiwatig din para sa temperatura t°n.
Gawain 4. Kalkulahin ang paglaban ng isang tansong kawad sa temperatura t° = 90° C. α tanso = 0.0043, Rн = 0.24 Ohm (gawain 1).
Solusyon: pagpapalit ng mga halaga sa formula (3) makuha namin ang R = 0.312 Ohm. Ang paglaban ng heated wire na sinusuri ay 30% na mas malaki kaysa sa resistensya nito sa temperatura ng silid.

Epekto ng dalas

Habang tumataas ang dalas ng kasalukuyang sa konduktor, nangyayari ang proseso ng paglilipat ng mga singil na mas malapit sa ibabaw nito. Bilang resulta ng pagtaas ng konsentrasyon ng mga singil sa ibabaw na layer, ang paglaban ng wire ay tumataas din. Ang prosesong ito ay tinatawag na "skin effect" o epekto sa ibabaw. Koepisyent ng balat– depende rin ang epekto sa laki at hugis ng wire. Para sa halimbawa sa itaas, sa isang AC frequency na 20 kHz, ang wire resistance ay tataas ng humigit-kumulang 10%. Tandaan na ang mga high-frequency na bahagi ay maaaring magkaroon ng kasalukuyang signal mula sa maraming modernong pang-industriya at sambahayan na mga consumer (energy-saving lamp, switching power supply, frequency converter, at iba pa).

Impluwensya ng mga kalapit na konduktor

Mayroong magnetic field sa paligid ng anumang konduktor kung saan dumadaloy ang kasalukuyang. Ang pakikipag-ugnayan ng mga patlang ng mga kalapit na konduktor ay nagdudulot din ng pagkawala ng enerhiya at tinatawag na "proximity effect". Tandaan din na ang anumang metal conductor ay may inductance na nilikha ng conductive core at capacitance na nilikha ng insulation. Ang mga parameter na ito ay nailalarawan din ng proximity effect.

Mga teknolohiya

Mataas na boltahe na mga wire na may zero resistance

Ang ganitong uri ng wire ay malawakang ginagamit sa mga sistema ng pag-aapoy ng kotse. Ang paglaban ng mga wire na may mataas na boltahe ay medyo mababa at umaabot sa ilang mga fraction ng isang ohm bawat metro ng haba. Ipaalam sa amin ipaalala sa iyo na ang paglaban ng magnitude na ito ay hindi masusukat sa isang ohmmeter. Pangkalahatang paggamit. Kadalasan, ang mga tulay ng pagsukat ay ginagamit para sa gawain ng pagsukat ng mga mababang resistensya.
Sa istruktura, ang mga naturang wire ay mayroon malaking bilang ng mga konduktor ng tanso na may pagkakabukod batay sa silicone, plastik o iba pang dielectrics. Ang kakaiba ng paggamit ng naturang mga wire ay hindi lamang ang operasyon sa mataas na boltahe, kundi pati na rin ang paglipat ng enerhiya sa isang maikling panahon (pulse mode).

Bimetallic cable

Ang pangunahing lugar ng aplikasyon ng mga nabanggit na cable ay ang paghahatid ng mga signal na may mataas na dalas. Ang core ng wire ay gawa sa isang uri ng metal, ang ibabaw nito ay pinahiran ng isa pang uri ng metal. Simula noon mataas na frequency Tanging ang ibabaw na layer ng konduktor ay conductive, iyon ay, ang loob ng wire ay maaaring mapalitan. Nagse-save ito ng mamahaling materyal at nagpapabuti sa mga mekanikal na katangian ng wire. Mga halimbawa ng naturang mga kawad: tanso na pinahiran ng pilak, bakal na pinahiran ng tanso.

Konklusyon

Ang resistensya ng kawad ay isang halaga na nakasalalay sa isang pangkat ng mga kadahilanan: uri ng konduktor, temperatura, kasalukuyang dalas, mga geometric na parameter. Ang kahalagahan ng impluwensya ng mga parameter na ito ay depende sa mga kondisyon ng operating ng wire. Ang pamantayan sa pag-optimize, depende sa mga gawain para sa mga wire, ay maaaring: pagbabawas ng mga aktibong pagkalugi, pagpapabuti ng mga mekanikal na katangian, pagbabawas ng mga presyo.

Elektrisidad na paglaban -isang pisikal na dami na nagpapakita kung anong uri ng balakid ang nalilikha ng agos habang ito ay dumadaan 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 natin 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 node nito ay mga positibong sisingilin na mga ion. Ang mga charge carrier sa isang metal ay "libre" na mga electron, na hindi kabilang sa isang partikular na atom, ngunit random na gumagalaw sa pagitan ng mga lattice site. 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 ng mga electromagnetic wave (iyon ay, mga electron) sa pamamagitan ng mga thermal vibrations ng sala-sala at mga depekto nito. Kapag ang mga electron ay bumangga sa mga node ng isang kristal na sala-sala, ang bahagi ng enerhiya ay inililipat sa mga node, bilang isang resulta kung saan ang enerhiya ay inilabas. Ang enerhiya na ito ay maaaring kalkulahin sa pare-parehong 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 ito ay 0.0271 Ohm*mm2/m. Nangangahulugan ito na ang isang tansong bar na 1 m ang haba at isang cross-sectional na lugar 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 ang paglaban ng buong konduktor ay maaaring kalkulahin gamit ang formula

saan p– metal resistivity, l – haba ng conductor, s – cross-sectional area.

Ang mga halaga ng resistivity ay ibinibigay 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
Sink	0.059

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

Pag-asa ng resistivity sa pagpapapangit

Sa panahon ng malamig na pagtatrabaho ng mga metal sa pamamagitan ng presyon, nararanasan ang metal pagkasira ng plastik. Sa panahon ng plastic deformation, ang kristal na sala-sala ay nagiging pangit at ang bilang ng mga depekto ay tumataas. 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 wire ay ginawa sa pamamagitan ng pagguhit, na nangangahulugan na ang metal ay sumasailalim sa plastic deformation, bilang isang resulta kung saan ang resistivity ay tumataas. Sa pagsasagawa, ginagamit ang recrystallization annealing upang bawasan ang paglaban; ito ay isang kumplikado teknolohikal na proseso, pagkatapos kung saan ang kristal na sala-sala ay tila "ituwid" at ang bilang ng mga depekto ay bumababa, samakatuwid, ang paglaban din ng metal.

Kapag nakaunat o naka-compress, ang metal ay nakakaranas ng elastic deformation. Sa panahon ng nababanat na pagpapapangit na dulot ng pag-uunat, ang mga amplitude ng thermal vibrations ng mga kristal na lattice node ay tumataas, samakatuwid, ang mga electron ay nakakaranas ng malaking kahirapan, at kaugnay nito, ang resistivity ay tumataas. Sa panahon ng 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, habang tumataas ang temperatura, tumataas ang mga thermal vibrations ng mga node, na nangangahulugang tumataas din ang resistivity. Mayroong isang bilang ng bilang koepisyent ng temperatura ng paglaban(TKS), 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 Ohm. Ang resistivity na may mga pagbabago sa temperatura ay maaaring kalkulahin gamit ang 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, makakakuha kami ng: r=0.0175*(1+0.0041*(154-20))=0.0271 Ohm*mm 2 /m. Tulad ng nakikita mo, ang aming copper bar na may haba na 1 m at isang cross-sectional area na 1 mm 2, pagkatapos ng pag-init sa 154 degrees, ay magkakaroon ng parehong pagtutol tulad ng parehong bar, gawa lamang sa aluminyo at sa isang temperatura ng 20 degrees Celsius.

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

Sa pagsasagawa, ang mga katangian ng conductors upang maiwasan ang pagpasa kasalukuyang ay ginagamit nang napakalawak. Ang isang halimbawa ay isang maliwanag na lampara, kung saan ang isang tungsten filament ay pinainit 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. Sa electrical engineering, ang isang elemento na ang pangunahing pag-aari ay paglaban ay tinatawag na isang risistor. Ang isang risistor ay ginagamit sa halos anumang electrical circuit.

Resistivity ng mga sikat na konduktor (mga metal at haluang metal). Ang resistivity ng bakal

Resistivity ng bakal, aluminyo at iba pang mga konduktor

Ang pagpapadala ng kuryente sa malalayong distansya ay nangangailangan ng pag-iingat upang mabawasan ang mga pagkalugi na nagreresulta mula sa kasalukuyang pagtagumpayan ng paglaban ng mga konduktor na bumubuo sa linya ng kuryente. Siyempre, hindi ito nangangahulugan na ang mga naturang pagkalugi, na partikular na nangyayari sa mga circuit at mga aparato ng consumer, ay hindi gumaganap ng isang papel.

Samakatuwid, mahalagang malaman ang mga parameter ng lahat ng mga elemento at materyales na ginamit. At hindi lamang elektrikal, kundi pati na rin mekanikal. At mayroon kang ilang maginhawang reference na materyales na nagbibigay-daan sa iyong ihambing ang mga katangian ng iba't ibang mga materyales at pumili para sa disenyo at operasyon kung ano mismo ang magiging pinakamainam sa isang partikular na sitwasyon. Sa mga linya ng paghahatid ng enerhiya, kung saan ang gawain ay nakatakdang maging pinakaproduktibo, iyon ay, na may mataas na kahusayan, upang magdala ng enerhiya sa mamimili, kapwa ang ekonomiya ng mga pagkalugi at ang mekanika ng mga linya mismo ay isinasaalang-alang. Mula sa mechanics - iyon ay, ang aparato at lokasyon ng mga konduktor, insulator, suporta, step-up/step-down na mga transformer, ang bigat at lakas ng lahat ng istruktura, kabilang ang mga wire na nakaunat malalayong distansya, pati na rin ang mga materyales na pinili para sa bawat elemento ng disenyo, ang pangwakas kahusayan sa ekonomiya linya, ang operasyon nito at mga gastos sa pagpapatakbo. Bilang karagdagan, sa mga linyang nagpapadala ng kuryente, mayroong mas mataas na mga kinakailangan para matiyak ang kaligtasan ng parehong mga linya mismo at lahat ng bagay sa paligid kung saan sila dumaan. At ito ay nagdaragdag ng mga gastos kapwa para sa pagbibigay ng mga kable ng kuryente at para sa karagdagang margin ng kaligtasan ng lahat ng mga istruktura.

Para sa paghahambing, ang data ay karaniwang binabawasan sa isang solong, maihahambing na anyo. Kadalasan ang epithet na "tiyak" ay idinagdag sa mga naturang katangian, at ang mga halaga mismo ay isinasaalang-alang batay sa ilang mga pamantayan na pinag-isa ng mga pisikal na parameter. Halimbawa, ang electrical resistivity ay ang resistensya (ohms) ng isang konduktor na gawa sa ilang metal (tanso, aluminyo, bakal, tungsten, ginto) na mayroong haba ng yunit at cross-section ng unit sa sistema ng mga yunit ng pagsukat na ginagamit (karaniwan ay SI. ). Bilang karagdagan, ang temperatura ay tinukoy, dahil kapag pinainit, ang paglaban ng mga konduktor ay maaaring kumilos nang iba. Ang normal na average na mga kondisyon ng operating ay kinuha bilang batayan - sa 20 degrees Celsius. At kung saan mahalaga ang mga katangian kapag binabago ang mga parameter ng kapaligiran (temperatura, presyon), ipinakilala ang mga coefficient at pinagsama-sama ang mga karagdagang talahanayan at mga graph ng dependency.

Mga uri ng resistivity

Dahil nangyayari ang paglaban:

• aktibo - o ohmic, resistive - na nagreresulta mula sa paggasta ng kuryente sa pag-init ng konduktor (metal) kapag dumadaan dito agos ng kuryente, At
• reaktibo - capacitive o inductive - na nangyayari mula sa hindi maiiwasang pagkalugi dahil sa paglikha ng anumang mga pagbabago sa kasalukuyang dumadaan sa conductor ng mga electric field, kung gayon ang resistivity ng conductor ay may dalawang uri:

1. Tukoy na de-koryenteng paglaban sa direktang kasalukuyang (pagkakaroon ng resistive na kalikasan) at
2. Tukoy na electrical resistance sa alternating current (pagkakaroon ng reactive nature).

Dito, ang uri 2 resistivity ay isang kumplikadong halaga; ito ay binubuo ng dalawang bahagi ng TC - aktibo at reaktibo, dahil ang resistive resistance ay palaging umiiral kapag ang kasalukuyang pumasa, anuman ang kalikasan nito, at ang reaktibo na pagtutol ay nangyayari lamang sa anumang pagbabago sa kasalukuyang sa mga circuit. Sa DC circuits, ang reactance ay nangyayari lamang sa mga lumilipas na proseso na nauugnay sa pag-on ng kasalukuyang (pagbabago sa kasalukuyang mula 0 hanggang nominal) o pag-off (pagkakaiba mula sa nominal hanggang 0). At kadalasang isinasaalang-alang lamang ang mga ito kapag nagdidisenyo ng proteksyon sa labis na karga.

Sa alternating current circuits, ang mga phenomena na nauugnay sa reactance ay mas magkakaibang. Nakasalalay sila hindi lamang sa aktwal na pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng isang tiyak na seksyon ng krus, kundi pati na rin sa hugis ng konduktor, at ang pagtitiwala ay hindi linear.

Sa katotohanan ay alternating current nagmumungkahi electric field kapwa sa paligid ng konduktor kung saan ito dumadaloy, at sa mismong konduktor. At mula sa larangang ito, lumilitaw ang mga eddy currents, na nagbibigay ng epekto ng "pagtulak" sa aktwal na pangunahing paggalaw ng mga singil, mula sa lalim ng buong cross-section ng konduktor hanggang sa ibabaw nito, ang tinatawag na "epekto ng balat" (mula sa balat - balat). Lumalabas na ang mga eddy current ay tila "nakawin" ang cross-section nito mula sa konduktor. Ang kasalukuyang dumadaloy sa isang tiyak na layer na malapit sa ibabaw, ang natitirang kapal ng konduktor ay nananatiling hindi ginagamit, hindi nito binabawasan ang paglaban nito, at walang punto sa pagtaas ng kapal ng mga konduktor. Lalo na sa mataas na frequency. Samakatuwid, para sa alternating current, ang paglaban ay sinusukat sa mga naturang seksyon ng conductors kung saan ang buong seksyon nito ay maaaring ituring na malapit sa ibabaw. Ang nasabing wire ay tinatawag na manipis; ang kapal nito ay katumbas ng dalawang beses ang lalim ng layer na ito sa ibabaw, kung saan ang mga eddy na alon ay pinapalitan ang kapaki-pakinabang na pangunahing kasalukuyang dumadaloy sa konduktor.

Siyempre, ang pagbabawas ng kapal ng mga round wire ay hindi nauubos ang epektibong pagpapadaloy ng alternating current. Ang konduktor ay maaaring manipis, ngunit sa parehong oras ay ginawang patag sa anyo ng isang tape, kung gayon ang cross-section ay mas mataas kaysa sa isang round wire, at naaayon, ang paglaban ay magiging mas mababa. Bilang karagdagan, ang pagtaas lamang ng lugar sa ibabaw ay magkakaroon ng epekto ng pagtaas ng epektibong cross-section. Ang parehong ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paggamit ng stranded wire sa halip na single-core; bukod pa rito, ang stranded wire ay mas flexible kaysa sa single-core wire, na kadalasang mahalaga. Sa kabilang banda, isinasaalang-alang ang epekto ng balat sa mga wire, posible na gawing composite ang mga wire sa pamamagitan ng paggawa ng core mula sa isang metal na may mahusay na mga katangian ng lakas, halimbawa, bakal, ngunit mababa ang mga katangian ng kuryente. Sa kasong ito, ang isang aluminyo tirintas ay ginawa sa ibabaw ng bakal, na may mas mababang resistivity.

Bilang karagdagan sa epekto sa balat, ang daloy ng alternating current sa mga conductor ay apektado ng paggulo ng mga eddy currents sa mga nakapaligid na konduktor. Ang ganitong mga alon ay tinatawag na induction currents, at sila ay sapilitan pareho sa mga metal na hindi gumaganap ng papel ng mga kable (load-bearing structural elements), at sa mga wire ng buong conductive complex - naglalaro ng papel ng mga wire ng iba pang mga phase, neutral , saligan.

Lahat ang mga nakalistang phenomena na makikita sa lahat ng mga disenyong nauugnay sa elektrikal, pinatitibay nito ang kahalagahan ng pagkakaroon ng pinagsama-samang sanggunian para sa iba't ibang uri ng mga materyales na iyong magagamit.

Ang resistivity para sa mga conductor ay sinusukat na may napaka-sensitibo at tumpak na mga instrumento, dahil ang mga metal na may pinakamababang pagtutol ay pinili para sa mga kable - sa pagkakasunud-sunod ng ohms * 10-6 bawat metro ng haba at sq. mm. mga seksyon. Upang sukatin ang tiyak na paglaban ng pagkakabukod, kailangan mo ng mga instrumento, sa kabaligtaran, na may mga saklaw na napaka malalaking halaga paglaban - karaniwang megohms. Malinaw na ang mga konduktor ay dapat kumilos nang maayos, at ang mga insulator ay dapat na insulate nang maayos.

mesa

Iron bilang isang konduktor sa electrical engineering

Ang bakal ay ang pinakakaraniwang metal sa kalikasan at teknolohiya (pagkatapos ng hydrogen, na isa ring metal). Ito ang pinakamurang at may mahusay na mga katangian ng lakas, kaya ginagamit ito sa lahat ng dako bilang batayan para sa lakas. iba't ibang disenyo.

Sa electrical engineering, ang bakal ay ginagamit bilang isang conductor sa anyo ng mga flexible steel wires kung saan kailangan ang pisikal na lakas at flexibility, at ang kinakailangang paglaban ay maaaring makamit sa pamamagitan ng naaangkop na cross-section.

Ang pagkakaroon ng isang talahanayan ng mga resistivity ng iba't ibang mga metal at haluang metal, maaari mong kalkulahin ang mga cross-section ng mga wire na ginawa mula sa iba't ibang mga conductor.

Bilang halimbawa, subukan nating hanapin ang katumbas na elektrisidad na cross-section ng mga conductor na gawa sa iba't ibang materyales: tanso, tungsten, nickel at iron wire. Kunin natin ang aluminum wire na may cross-section na 2.5 mm bilang una.

Kailangan namin na higit sa isang haba ng 1 m ang paglaban ng wire na gawa sa lahat ng mga metal na ito ay katumbas ng paglaban ng orihinal. Ang paglaban ng aluminyo bawat 1 m ang haba at 2.5 mm na seksyon ay magiging katumbas ng

, kung saan ang R ay ang paglaban, ρ ay ang resistivity ng metal mula sa talahanayan, S ay ang cross-sectional area, L ang haba.

Ang pagpapalit sa mga orihinal na halaga, nakukuha namin ang paglaban ng isang piraso ng aluminyo wire na may haba na metro sa ohms.

Pagkatapos nito, lutasin natin ang formula para sa S

, papalitan namin ang mga halaga mula sa talahanayan at makuha ang mga cross-sectional na lugar para sa iba't ibang mga metal.

Dahil ang resistivity sa talahanayan ay sinusukat sa isang wire na 1 m ang haba, sa microohms bawat 1 mm2 na seksyon, pagkatapos ay nakuha namin ito sa microohms. Upang makuha ito sa ohms, kailangan mong i-multiply ang halaga ng 10-6. Ngunit hindi namin kinakailangang makuha ang numerong ohm na may 6 na zero pagkatapos ng decimal point, dahil nakikita pa rin namin ang huling resulta sa mm2.

Tulad ng nakikita mo, ang paglaban ng bakal ay medyo mataas, ang kawad ay makapal.

Ngunit may mga materyales kung saan ito ay mas malaki, halimbawa, nikel o constantan.

Mga katulad na artikulo:

domelectrik.ru

Talaan ng electrical resistivity ng mga metal at haluang metal sa electrical engineering

Tahanan > y >



Tukoy na pagtutol ng mga metal.

Tukoy na pagtutol ng mga haluang metal.

Ang mga halaga ay ibinibigay sa isang temperatura na t = 20° C. Ang mga resistensya ng mga haluang metal ay nakasalalay sa kanilang eksaktong komposisyon. mga komentong pinapagana ng HyperComments

tab.wikimassa.org

De-kuryenteng resistivity | Mundo ng hinang

Electrical resistivity ng mga materyales

Ang electrical resistivity (resistivity) ay ang kakayahan ng isang substance na pigilan ang pagdaan ng electric current.

Yunit ng pagsukat (SI) - Ohm m; sinusukat din sa Ohm cm at Ohm mm2/m.

Temperatura ng Materyal, °C Resistibidad ng elektrikal, Ohm m

Mga metal
aluminyo	20	0.028·10-6
Beryllium	20	0.036·10-6
Phosphor bronze	20	0.08·10-6
Vanadium	20	0.196·10-6
Tungsten	20	0.055·10-6
Hafnium	20	0.322·10-6
Duralumin	20	0.034·10-6
bakal	20	0.097 10-6
ginto	20	0.024·10-6
Iridium	20	0.063·10-6
Cadmium	20	0.076·10-6
Potassium	20	0.066·10-6
Kaltsyum	20	0.046·10-6
kobalt	20	0.097 10-6
Silicon	27	0.58 10-4
tanso	20	0.075·10-6
Magnesium	20	0.045·10-6
Manganese	20	0.050·10-6
tanso	20	0.017 10-6
Magnesium	20	0.054·10-6
Molibdenum	20	0.057 10-6
Sosa	20	0.047 10-6
Nikel	20	0.073 10-6
Niobium	20	0.152·10-6
Tin	20	0.113·10-6
Palladium	20	0.107 10-6
Platinum	20	0.110·10-6
Rhodium	20	0.047 10-6
Mercury	20	0.958 10-6
Nangunguna	20	0.221·10-6
pilak	20	0.016·10-6
bakal	20	0.12·10-6
Tantalum	20	0.146·10-6
Titanium	20	0.54·10-6
Chromium	20	0.131·10-6
Sink	20	0.061·10-6
Zirconium	20	0.45·10-6
Cast iron	20	0.65·10-6
Mga plastik
Getinax	20	109–1012
Capron	20	1010–1011
Lavsan	20	1014–1016
Organikong baso	20	1011–1013
Styrofoam	20	1011
Polyvinyl chloride	20	1010–1012
Polisterin	20	1013–1015
Polyethylene	20	1015
Fiberglass	20	1011–1012
Textolite	20	107–1010
Celluloid	20	109
Ebonite	20	1012–1014
Mga goma
goma	20	1011–1012
Mga likido
Langis ng transpormer	20	1010–1013
Mga gas
Hangin	0	1015–1018
Puno
Tuyong kahoy	20	109–1010
Mga mineral
Kuwarts	230	109
Mica	20	1011–1015
Iba't ibang materyales
Salamin	20	109–1013

PANITIKAN

• Alpha at Omega. Mabilis na sanggunian/ Tallinn: Printest, 1991 – 448 p.
• Handbook ng elementarya physics / N.N. Koshkin, M.G. Shirkevich. M., Agham. 1976. 256 p.
• Handbook sa hinang ng mga non-ferrous na metal / S.M. Gurevich. Kyiv: Naukova Dumka. 1990. 512 p.

weldworld.ru

Resistivity ng mga metal, electrolytes at substance (Talahanayan)

Resistivity ng mga metal at insulators

Ang reference table ay nagbibigay ng resistivity p value ng ilang mga metal at insulators sa temperatura na 18-20 ° C, na ipinahayag sa ohm cm. Ang halaga ng p para sa mga metal ay lubos na nakasalalay sa mga impurities; ipinapakita ng talahanayan ang mga halaga ng p para sa mga purong metal na kemikal, at para sa mga insulator ay binibigyan sila ng humigit-kumulang. Ang mga metal at insulator ay nakaayos sa talahanayan sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng mga halaga ng p.

talahanayan ng resistivity ng metal

Purong metal	104 ρ (ohm cm)	Purong metal	104 ρ (ohm cm)
aluminyo
Duralumin
		Platinit 2)
		Argentan
Manganese
		Manganin
Tungsten		Constantan
Molibdenum		haluang metal 3)
		Alloy Rose 4)
Palladium		Fechral 6)

Talaan ng resistivity ng mga insulator

Mga insulator		Mga insulator
Tuyong kahoy
Celluloid
		Rosin
Getinax		Quartz _|_ axis
baso ng soda		Polisterin
salamin ng pyrex
Kuwarts || mga palakol
Pinagsamang kuwarts

Resistivity ng purong metal sa mababang temperatura

Ang talahanayan ay nagbibigay ng mga halaga ng resistivity (sa ohm cm) ng ilang mga purong metal sa mababang temperatura (0°C).

Resistance ratio Rt/Rq ng mga purong metal sa temperaturang T ° K at 273 ° K.

Ang reference table ay nagbibigay ng ratio Rt/Rq ng mga resistensya ng mga purong metal sa temperaturang T ° K at 273 ° K.

Purong metal
aluminyo
Tungsten
Molibdenum

Tukoy na pagtutol ng mga electrolyte

Ang talahanayan ay nagbibigay ng mga halaga ng resistivity ng electrolytes sa ohm cm sa temperatura na 18 ° C. Ang konsentrasyon ng mga solusyon ay ibinibigay sa mga porsyento, na tumutukoy sa bilang ng mga gramo ng anhydrous salt o acid sa 100 g ng solusyon.

Pinagmulan ng impormasyon: MAIKLING PHYSICAL AND TECHNICAL GUIDE / Volume 1, - M.: 1960.

infotables.ru

Electrical resistivity - bakal

Pahina 1

Ang de-koryenteng resistivity ng bakal ay tumataas sa pagtaas ng temperatura, na may pinakamalaking pagbabago na naobserbahan kapag pinainit sa temperatura ng Curie point. Pagkatapos ng Curie point, bahagyang nagbabago ang resistivity ng kuryente at sa mga temperaturang higit sa 1000 C ay nananatiling halos pare-pareho.

Dahil sa mataas na electrical resistivity ng bakal, ang mga iuKii na ito ay lumilikha ng napakalaking pagbagal sa pagbaba ng daloy. Sa 100 A contactors, ang drop-off time ay 0 07 sec, at sa 600 A contactor - 0 23 sec. Dahil sa mga espesyal na pangangailangan mga kinakailangan para sa mga contactor ng serye ng KMV, na idinisenyo upang i-on at i-off ang mga electromagnets ng oil switch drive, ang electromagnetic na mekanismo ng mga contactor na ito ay nagbibigay-daan sa pagsasaayos ng boltahe ng actuation at release boltahe sa pamamagitan ng pagsasaayos ng puwersa ng return spring at isang espesyal na pahinga -sa tagsibol. Ang mga contactor ng uri ng KMV ay dapat gumana nang may malalim na pagbaba ng boltahe. Samakatuwid, ang pinakamababang operating boltahe para sa mga contactor na ito ay maaaring bumaba sa 65% UH. Ang ganitong mababang operating boltahe ay nagreresulta sa kasalukuyang dumadaloy sa paikot-ikot sa rate na boltahe, na nagreresulta sa pagtaas ng pag-init ng coil.

Ang silicon additive ay nagpapataas ng electrical resistivity ng bakal halos proporsyonal sa nilalaman ng silicon at sa gayon ay nakakatulong na mabawasan ang mga pagkalugi dahil sa mga eddy current na nangyayari sa bakal kapag ito ay nagpapatakbo sa isang alternating magnetic field.

Ang silicon additive ay nagpapataas ng electrical resistivity ng bakal, na tumutulong na mabawasan ang eddy current loss, ngunit sa parehong oras ang silicon ay nagpapalala sa mekanikal na katangian ng bakal at ginagawa itong malutong.

Ohm - mm2/m - electrical resistivity ng bakal.

Upang mabawasan ang mga eddy currents, ginagamit ang mga core na gawa sa mga grado ng bakal na may tumaas na resistivity ng kuryente ng bakal, na naglalaman ng 0 5 - 4 8% na silikon.

Upang gawin ito, ang isang manipis na screen na gawa sa malambot na magnetic steel ay inilagay sa isang napakalaking rotor na gawa sa pinakamainam na SM-19 na haluang metal. Ang de-koryenteng resistivity ng bakal ay naiiba nang kaunti sa resistivity ng haluang metal, at ang CG ng bakal ay humigit-kumulang isang order ng magnitude na mas mataas. Ang kapal ng screen ay pinili ayon sa lalim ng pagtagos ng first-order tooth harmonics at katumbas ng 0 8 mm. Para sa paghahambing, ang mga karagdagang pagkalugi, W, ay ibinibigay para sa isang pangunahing squirrel-cage rotor at isang dalawang-layer na rotor na may napakalaking silindro na gawa sa SM-19 na haluang metal at may mga singsing sa dulo ng tanso.

Ang pangunahing magnetically conductive material ay sheet alloy electrical steel na naglalaman ng mula 2 hanggang 5% na silikon. Ang silicon additive ay nagpapataas ng electrical resistivity ng bakal, bilang isang resulta kung saan ang mga pagkalugi ng eddy current ay nabawasan, ang bakal ay nagiging lumalaban sa oksihenasyon at pagtanda, ngunit nagiging mas malutong. SA mga nakaraang taon Malawakang ginagamit ang cold-rolled grain-oriented steel na may mas mataas na magnetic properties sa rolling direction. Upang mabawasan ang mga pagkalugi mula sa mga eddy currents, ang magnetic core ay ginawa sa anyo ng isang pakete na binuo mula sa mga sheet ng naselyohang bakal.

Ang bakal na elektrikal ay mababang carbon steel. Upang mapabuti ang mga magnetic na katangian, ang silikon ay ipinakilala dito, na nagiging sanhi ng pagtaas sa electrical resistivity ng bakal. Ito ay humahantong sa isang pagbawas sa mga pagkalugi ng eddy current.

Pagkatapos ng mekanikal na paggamot, ang magnetic core ay annealed. Dahil ang eddy currents sa bakal ay nakikilahok sa paglikha ng deceleration, dapat tumuon ang isa sa halaga ng electrical resistivity ng bakal sa pagkakasunud-sunod ng Pc (Iu-15) 10 - 6 ohm cm. Sa naaakit na posisyon ng armature, ang magnetic sistema ay lubos na puspos, samakatuwid ang paunang induction sa iba't ibang mga magnetic system ay nagbabago sa loob ng napakaliit na mga limitasyon at para sa steel grade E Vn1 6 - 1 7 ch. Ang ipinahiwatig na halaga ng induction ay nagpapanatili ng lakas ng field sa bakal sa pagkakasunud-sunod ng Yang.

Para sa paggawa ng mga magnetic system (magnetic cores) ng mga transformer, ginagamit ang mga espesyal na thin-sheet electrical steels na may mataas (hanggang 5%) na nilalaman ng silikon. Itinataguyod ng Silicon ang decarburization ng bakal, na humahantong sa pagtaas ng magnetic permeability, binabawasan ang pagkawala ng hysteresis at pinatataas ang resistivity ng kuryente nito. Ang pagtaas ng electrical resistivity ng bakal ay ginagawang posible upang mabawasan ang mga pagkalugi dito mula sa mga eddy currents. Bilang karagdagan, ang silikon ay nagpapahina sa pagtanda ng bakal (pagdaragdag ng pagkalugi sa bakal sa paglipas ng panahon), binabawasan ang magnetostriction nito (mga pagbabago sa hugis at sukat ng isang katawan sa panahon ng magnetization) at, dahil dito, ang ingay ng mga transformer. Kasabay nito, ang pagkakaroon ng silikon sa bakal ay nagpapataas ng brittleness nito at nagpapalubha sa machining nito.

Mga Pahina:      1    2

www.ngpedia.ru

Resistivity | Wikitronics wiki

Ang resistivity ay isang katangian ng isang materyal na tumutukoy sa kakayahang magsagawa ng electric current. Tinukoy bilang ratio ng electric field sa kasalukuyang density. Sa pangkalahatang kaso, ito ay isang tensor, ngunit para sa karamihan ng mga materyales na hindi nagpapakita ng anisotropic properties, ito ay tinatanggap bilang isang scalar na dami.

Pagtatalaga - ρ

$ \vec E = \rho \vec j, $

$ \vec E $ - lakas ng electric field, $ \vec j $ - kasalukuyang density.

Ang SI unit ng pagsukat ay ang ohm meter (ohm m, Ω m).

Ang resistivity resistance ng isang silindro o prisma (sa pagitan ng mga dulo) ng isang materyal na may haba l at seksyon S ay tinutukoy bilang mga sumusunod:

$ R = \frac(\rho l)(S). $

Sa teknolohiya, ang kahulugan ng resistivity ay ginagamit bilang paglaban ng isang conductor ng isang unit cross-section at unit length.

Resistivity ng ilang materyales na ginagamit sa electrical engineering Edit

Material ρ sa 300 K, Ohm m TKS, K⁻¹

pilak	1.59·10⁻⁸	4.10·10⁻³
tanso	1.67·10⁻⁸	4.33·10⁻³
ginto	2.35·10⁻⁸	3.98·10⁻³
aluminyo	2.65·10⁻⁸	4.29·10⁻³
tungsten	5.65·10⁻⁸	4.83·10⁻³
tanso	6.5·10⁻⁸	1.5·10⁻³
nikel	6.84·10⁻⁸	6.75·10⁻³
bakal (α)	9.7·10⁻⁸	6.57·10⁻³
tin grey	1.01·10⁻⁷	4.63·10⁻³
platinum	1.06·10⁻⁷	6.75·10⁻³
puting lata	1.1·10⁻⁷	4.63·10⁻³
bakal	1.6·10⁻⁷	3.3·10⁻³
nangunguna	2.06·10⁻⁷	4.22·10⁻³
duralumin	4.0·10⁻⁷	2.8·10⁻³
manganin	4.3·10⁻⁷	±2·10⁻⁵
constantan	5.0·10⁻⁷	±3·10⁻⁵
mercury	9.84·10⁻⁷	9.9·10⁻⁴
nichrome 80/20	1.05·10⁻⁶	1.8·10⁻⁴
Cantal A1	1.45·10⁻⁶	3·10⁻⁵
carbon (brilyante, grapayt)	1.3·10⁻⁵
germanyum	4.6·10⁻¹
silikon	6.4·10²
ethanol	3·10³
tubig, dalisay	5·10³
ebonite	10⁸
matigas na papel	10¹⁰
langis ng transpormer	10¹¹
regular na baso	5·10¹¹
polyvinyl	10¹²
porselana	10¹²
kahoy	10¹²
PTFE (Teflon)	>10¹³
goma	5·10¹³
baso ng kuwarts	10¹⁴
wax na papel	10¹⁴
polisterin	>10¹⁴
mika	5·10¹⁴
paraffin	10¹⁵
polyethylene	3·10¹⁵
dagta	10¹⁹

en.electronics.wikia.com

De-kuryenteng resistivity | formula, volumetric, talahanayan

Ang elektrikal na resistivity ay isang pisikal na dami na nagpapahiwatig ng lawak kung saan ang isang materyal ay maaaring labanan ang pagpasa ng electric current sa pamamagitan nito. Maaaring malito ang ilang tao katangiang ito na may ordinaryong electrical resistance. Sa kabila ng pagkakapareho ng mga konsepto, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay ang tiyak na tumutukoy sa mga sangkap, at ang pangalawang termino ay tumutukoy lamang sa mga konduktor at nakasalalay sa materyal ng kanilang paggawa.

Ang katumbas na halaga ng materyal na ito ay ang electrical conductivity. Ang mas mataas na parameter na ito, mas mahusay ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng sangkap. Alinsunod dito, mas mataas ang paglaban, mas maraming pagkalugi ang inaasahan sa output.

Formula ng pagkalkula at halaga ng pagsukat

Isinasaalang-alang kung paano sinusukat ang tukoy na paglaban ng kuryente, posible ring masubaybayan ang koneksyon sa hindi tiyak, dahil ang mga yunit ng Ohm m ay ginagamit upang tukuyin ang parameter. Ang dami mismo ay tinutukoy bilang ρ. Sa halagang ito, posibleng matukoy ang paglaban ng isang sangkap sa isang partikular na kaso, batay sa laki nito. Ang yunit ng pagsukat na ito ay tumutugma sa SI system, ngunit maaaring mangyari ang iba pang mga pagkakaiba-iba. Sa teknolohiya maaari mong pana-panahong makita ang hindi napapanahong pagtatalaga Ohm mm2/m. Upang mai-convert mula sa sistemang ito patungo sa internasyonal, hindi mo kailangang gumamit ng mga kumplikadong formula, dahil ang 1 Ohm mm2/m ay katumbas ng 10-6 Ohm m.

Ang formula para sa electrical resistivity ay ang mga sumusunod:

R= (ρ l)/S, kung saan:

• R - paglaban ng konduktor;
• Ρ - resistivity ng materyal;
• l - haba ng konduktor;
• S - cross-section ng conductor.

Pagdepende sa temperatura

Ang resistivity ng kuryente ay depende sa temperatura. Ngunit lahat ng mga grupo ng mga sangkap ay nagpapakita ng kanilang sarili nang iba kapag ito ay nagbabago. Dapat itong isaalang-alang kapag kinakalkula ang mga wire na gagana sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Halimbawa, sa labas, kung saan ang mga halaga ng temperatura ay nakasalalay sa oras ng taon, mga kinakailangang materyales na may mas kaunting pagkamaramdamin sa mga pagbabago sa hanay mula -30 hanggang +30 degrees Celsius. Kung plano mong gamitin ito sa mga kagamitan na gagana sa ilalim ng parehong mga kondisyon, kailangan mo ring i-optimize ang mga kable para sa mga partikular na parameter. Ang materyal ay palaging pinili na isinasaalang-alang ang paggamit.

Sa nominal na talahanayan, ang electrical resistivity ay kinuha sa temperatura na 0 degrees Celsius. Ang pagtaas sa mga tagapagpahiwatig ng parameter na ito kapag ang materyal ay pinainit ay dahil sa ang katunayan na ang intensity ng paggalaw ng mga atomo sa sangkap ay nagsisimulang tumaas. Ang mga electric charge carrier ay random na nakakalat sa lahat ng direksyon, na humahantong sa paglikha ng mga hadlang sa paggalaw ng mga particle. Bumababa ang dami ng daloy ng kuryente.

Habang bumababa ang temperatura, nagiging mas mahusay ang mga kondisyon para sa kasalukuyang daloy. Sa pag-abot sa isang tiyak na temperatura, na magiging iba para sa bawat metal, lumilitaw ang superconductivity, kung saan ang katangian na pinag-uusapan ay halos umabot sa zero.

Ang mga pagkakaiba sa mga parameter kung minsan ay umaabot sa napakalaking halaga. Yung mga materyales na meron mataas na pagganap, ay maaaring gamitin bilang mga insulator. Tumutulong sila na protektahan ang mga kable mula sa mga short circuit at hindi sinasadyang pakikipag-ugnayan ng tao. Ang ilang mga sangkap ay hindi naaangkop sa lahat para sa electrical engineering kung mayroon silang mataas na halaga ng parameter na ito. Maaaring makagambala dito ang ibang mga pag-aari. Halimbawa, hindi magkakaroon ng electrical conductivity ng tubig ng malaking kahalagahan para sa lugar na ito. Narito ang mga halaga ng ilang mga sangkap na may mataas na mga tagapagpahiwatig.

Mataas na resistivity na materyales	ρ (Ohm m)
Bakelite	1016
Benzene	1015...1016
Papel	1015
Distilled water	104
Tubig dagat	0.3
Tuyong kahoy	1012
Basa ang lupa	102
Kuwarts na baso	1016
Kerosene	1011
Marmol	108
Paraffin	1015
Langis ng paraffin	1014
Plexiglass	1013
Polisterin	1016
Polyvinyl chloride	1013
Polyethylene	1012
Silicone oil	1013
Mica	1014
Salamin	1011
Langis ng transpormer	1010
Porselana	1014
slate	1014
Ebonite	1016
Amber	1018

Mga sangkap na may mababang pagganap. Kadalasan ang mga ito ay mga metal na nagsisilbing conductor. Marami ring pagkakaiba sa pagitan nila. Upang malaman ang electrical resistivity ng tanso o iba pang mga materyales, ito ay nagkakahalaga ng pagtingin sa reference table.

Mababang resistivity ng mga materyales	ρ (Ohm m)
aluminyo	2.7·10-8
Tungsten	5.5·10-8
Graphite	8.0·10-6
bakal	1.0·10-7
ginto	2.2·10-8
Iridium	4.74·10-8
Constantan	5.0·10-7
Cast bakal	1.3·10-7
Magnesium	4.4·10-8
Manganin	4.3·10-7
tanso	1.72·10-8
Molibdenum	5.4·10-8
Nikel na pilak	3.3·10-7
Nikel	8.7 10-8
Nichrome	1.12·10-6
Tin	1.2·10-7
Platinum	1.07 10-7
Mercury	9.6·10-7
Nangunguna	2.08·10-7
pilak	1.6·10-8
Gray na cast iron	1.0·10-6
Mga carbon brush	4.0·10-5
Sink	5.9·10-8
Nikelin	0.4·10-6

Tukoy na volumetric electrical resistivity

Ang parameter na ito ay nagpapakilala sa kakayahang magpasa ng kasalukuyang sa dami ng isang sangkap. Upang sukatin, kinakailangan na mag-aplay ng potensyal na boltahe na may magkaibang panig materyal na kung saan ang produkto ay isasama sa electrical circuit. Ito ay ibinibigay sa kasalukuyang may mga na-rate na parameter. Pagkatapos ng pagpasa, ang output data ay sinusukat.

Gamitin sa electrical engineering

Ang pagpapalit ng parameter sa iba't ibang temperatura ay malawakang ginagamit sa electrical engineering. Karamihan simpleng halimbawa ay isang incandescent lamp na gumagamit ng nichrome filament. Kapag pinainit, nagsisimula itong lumiwanag. Kapag ang kasalukuyang dumaan dito, nagsisimula itong uminit. Habang tumataas ang pag-init, tumataas din ang resistensya. Alinsunod dito, ang paunang kasalukuyang kinakailangan upang makakuha ng pag-iilaw ay limitado. Ang isang nichrome spiral, gamit ang parehong prinsipyo, ay maaaring maging isang regulator sa iba't ibang mga aparato.

Ang malawakang paggamit ay nakaapekto rin sa mga marangal na metal, na mayroon angkop na katangian para sa electrical engineering. Para sa mga kritikal na circuit na nangangailangan ng mataas na bilis, pinipili ang mga pilak na contact. Ang mga ito ay mahal, ngunit dahil sa medyo maliit na halaga ng mga materyales, ang kanilang paggamit ay lubos na makatwiran. Ang tanso ay mas mababa sa pilak sa kondaktibiti, ngunit may mas abot-kayang presyo, kaya naman mas madalas itong ginagamit upang lumikha ng mga wire.

Sa mga kondisyon kung saan ang maximum na paggamit ay maaaring gawin mababang temperatura, ginagamit ang mga superconductor. Para sa temperatura ng silid at panlabas na paggamit hindi sila palaging angkop, dahil habang tumataas ang temperatura ay magsisimulang bumagsak ang kanilang kondaktibiti, kaya para sa gayong mga kondisyon ang aluminyo, tanso at pilak ay nananatiling mga pinuno.

Sa pagsasagawa, maraming mga parameter ang isinasaalang-alang at ito ang isa sa pinakamahalaga. Ang lahat ng mga kalkulasyon ay isinasagawa sa yugto ng disenyo, kung saan ginagamit ang mga reference na materyales.

Ang paglaban ng elektrikal, na ipinahayag sa ohms, ay naiiba sa konsepto ng resistivity. Upang maunawaan kung ano ang resistivity, kailangan mong iugnay ito sa pisikal na katangian materyal.

Tungkol sa conductivity at resistivity

Ang daloy ng mga electron ay hindi gumagalaw nang walang harang sa pamamagitan ng materyal. Sa pare-pareho ang temperatura ang mga elementarya na particle ay umiikot sa isang estado ng pahinga. Bilang karagdagan, ang mga electron sa conduction band ay nakakasagabal sa isa't isa sa pamamagitan ng mutual repulsion dahil sa katulad na singil. Ito ay kung paano lumalabas ang paglaban.

Ang conductivity ay isang intrinsic na katangian ng mga materyales at binibilang ang kadalian kung saan ang mga singil ay maaaring lumipat kapag ang isang sangkap ay nakalantad sa isang electric field. Ang resistivity ay ang reciprocal ng materyal at inilalarawan ang antas ng kahirapan na nakatagpo ng mga electron habang gumagalaw sila sa isang materyal, na nagbibigay ng indikasyon kung gaano kabuti o masama ang isang konduktor.

Mahalaga! Electrical resistivity na may mataas na halaga ay nagpapahiwatig na ang materyal ay hindi maganda kondaktibo, at may mababang halaga– tumutukoy sa isang magandang conductive substance.

Ang partikular na kondaktibiti ay itinalaga ng titik σ at kinakalkula ng formula:

Ang resistivity ρ, bilang isang inverse indicator, ay matatagpuan tulad ng sumusunod:

Sa expression na ito, ang E ay ang intensity ng nabuong electric field (V/m), at ang J ay ang electric current density (A/m²). Kung gayon ang yunit ng pagsukat ρ ay magiging:

V/m x m²/A = ohm m.

Para sa conductivity σ, ang yunit kung saan ito sinusukat ay S/m o Siemens kada metro.

Mga uri ng materyales

Ayon sa resistivity ng mga materyales, maaari silang maiuri sa ilang mga uri:

1. Mga konduktor. Kabilang dito ang lahat ng mga metal, haluang metal, mga solusyon na nahati sa mga ions, pati na rin ang mga thermally excited na gas, kabilang ang plasma. Sa mga di-metal, maaaring mabanggit ang grapayt bilang isang halimbawa;
2. Ang mga semiconductor, na aktwal na hindi nagko-conduct na mga materyales, na ang mga kristal na sala-sala ay sinadyang doped sa pagsasama ng mga dayuhang atom na may mas malaki o mas kaunting bilang ng mga nakagapos na electron. Bilang isang resulta, ang mga quasi-free na labis na mga electron o butas ay nabuo sa istraktura ng sala-sala, na nag-aambag sa kondaktibiti ng kasalukuyang;
3. Ang mga dielectric o dissociated insulators ay lahat ng mga materyales na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay walang mga libreng electron.

Para sa transportasyon ng elektrikal na enerhiya o sa mga de-koryenteng pag-install para sa domestic at pang-industriya na layunin, ang isang madalas na ginagamit na materyal ay tanso sa anyo ng mga single-core o multi-core na mga cable. Ang isang alternatibong metal ay aluminyo, bagaman ang resistivity ng tanso ay 60% ng aluminyo. Ngunit ito ay mas magaan kaysa sa tanso, na paunang natukoy ang paggamit nito sa mga linya ng kuryente na may mataas na boltahe. Ang ginto ay ginagamit bilang isang konduktor sa mga espesyal na layunin ng mga de-koryenteng circuit.

Interesting. Ang electrical conductivity ng purong tanso ay pinagtibay ng International Electrotechnical Commission noong 1913 bilang pamantayan para sa halagang ito. Sa pamamagitan ng kahulugan, ang conductivity ng tanso na sinusukat sa 20° ay 0.58108 S/m. Ang halagang ito ay tinatawag na 100% LACS, at ang conductivity ng natitirang mga materyales ay ipinahayag bilang isang tiyak na porsyento ng LACS.

Karamihan sa mga metal ay may halaga ng conductivity na mas mababa sa 100% LACS. May mga pagbubukod, gayunpaman, tulad ng pilak o espesyal na tanso na may napakataas na conductivity, na itinalagang C-103 at C-110, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga dielectric ay hindi nagsasagawa ng kuryente at ginagamit bilang mga insulator. Mga halimbawa ng mga insulator:

• salamin,
• keramika,
• plastik,
• goma,
• mika,
• waks,
• papel,
• tuyong kahoy,
• porselana,
• ilang taba para sa pang-industriya at elektrikal na paggamit at bakelite.

Sa pagitan ng tatlong grupo ang mga transition ay tuluy-tuloy. Ito ay tiyak na kilala: walang ganap na hindi gumaganang media at mga materyales. Halimbawa, ang hangin ay isang insulator sa temperatura ng silid, ngunit kapag nalantad sa isang malakas na signal ng mababang dalas, maaari itong maging isang konduktor.

Pagpapasiya ng conductivity

Kapag inihahambing ang electrical resistivity ng iba't ibang mga sangkap, kinakailangan ang standardized na mga kondisyon ng pagsukat:

1. Sa kaso ng mga likido, mahihirap na konduktor at insulator, ginagamit ang mga cubic sample na may haba ng gilid na 10 mm;
2. Ang mga halaga ng resistivity ng mga lupa at geological formations ay tinutukoy sa mga cube na may haba ng bawat gilid na 1 m;
3. Ang kondaktibiti ng isang solusyon ay nakasalalay sa konsentrasyon ng mga ion nito. Puro solusyon hindi gaanong magkahiwalay at may mas kaunting mga carrier ng singil, na nagpapababa ng conductivity. Habang tumataas ang pagbabanto, tumataas ang bilang ng mga pares ng ion. Ang konsentrasyon ng mga solusyon ay nakatakda sa 10%;
4. Upang matukoy ang resistivity ng mga metal conductor, ang mga wire na may haba na metro at isang cross-section na 1 mm² ay ginagamit.

Kung ang isang materyal, tulad ng isang metal, ay maaaring magbigay ng mga libreng electron, kung gayon kapag ang isang potensyal na pagkakaiba ay inilapat, ang isang electric current ay dadaloy sa wire. Habang tumataas ang boltahe, mas maraming electron ang gumagalaw sa substance papunta sa time unit. Kung ang lahat ng karagdagang parameter (temperatura, cross-sectional area, haba at wire na materyal) ay hindi nagbabago, kung gayon ang ratio ng kasalukuyang sa inilapat na boltahe ay pare-pareho din at tinatawag na conductivity:

Alinsunod dito, ang electrical resistance ay magiging:

Ang resulta ay nasa ohms.

Sa turn, ang konduktor ay maaaring may iba't ibang haba, cross-sectional na laki at gawa sa iba't ibang materyales, kung saan nakasalalay ang halaga ng R. Sa matematika, ganito ang hitsura ng relasyong ito:

Isinasaalang-alang ng materyal na kadahilanan ang koepisyent ρ.

Mula dito maaari nating makuha ang formula para sa resistivity:

Kung ang mga halaga ng S at l ay tumutugma sa ibinigay na mga kondisyon para sa paghahambing na pagkalkula ng resistivity, i.e. 1 mm² at 1 m, pagkatapos ay ρ = R. Kapag nagbago ang mga sukat ng konduktor, nagbabago din ang bilang ng mga ohm.

Ang resistivity ay isang inilapat na konsepto sa electrical engineering. Ito ay nagsasaad kung gaano kalaki ang paglaban sa bawat yunit ng haba ng materyal ng isang unit na cross-section sa kasalukuyang dumadaloy dito - sa madaling salita, kung ano ang resistensya ng wire ng isang millimeter cross-section na isang metro ang haba. Ang konsepto na ito ay ginagamit sa iba't ibang mga kalkulasyon ng kuryente.

Mahalagang maunawaan ang mga pagkakaiba sa pagitan ng DC electrical resistivity at AC electrical resistivity. Sa unang kaso, ang paglaban ay sanhi lamang ng pagkilos ng direktang kasalukuyang sa konduktor. Sa pangalawang kaso, ang alternating current (maaari itong maging anumang hugis: sinusoidal, rectangular, triangular o arbitrary) ay nagdudulot ng karagdagang 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 diameters, ang mga parameter ay ginagamit upang kalkulahin ang kinakailangang haba ng cable at ang mga katangian ng elektrikal. Ang isa sa mga pangunahing parameter ay resistivity. Formula ng resistivity ng kuryente:

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 dimensyon ρ ay sinusukat sa Ohm mm 2 /m, o, upang paikliin ang formula - Ohm m.

Ang halaga ng ρ para sa parehong sangkap ay palaging pareho. Samakatuwid, ito ay isang pare-pareho na katangian ng materyal ng konduktor. Ito ay karaniwang ipinahiwatig sa mga direktoryo. Batay dito, posible nang kalkulahin ang mga teknikal na dami.

Mahalagang sabihin ang tungkol sa partikular na kondaktibiti ng kuryente. Ang halagang ito ay ang kabaligtaran ng resistivity ng materyal, at ginagamit ito nang pantay-pantay. 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 mm2). O, sa mga yunit ng SI: 58,140,000 S/m. (Ang Siemens bawat metro ay ang SI unit ng electrical conductivity).

Maaari nating pag-usapan ang tungkol sa resistivity lamang sa pagkakaroon ng mga elemento na nagsasagawa ng kasalukuyang, dahil ang mga dielectric ay may walang hanggan o malapit sa walang katapusang paglaban sa kuryente. Sa kaibahan, ang mga metal ay napakahusay na conductor ng kasalukuyang. Maaari mong sukatin ang electrical resistance ng isang metal conductor gamit ang isang milliohmmeter, o isang mas tumpak na 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, paikot-ikot ng mga motor at generator.

Ang mga metal ay nag-iiba 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 ibinigay sa isang materyal na temperatura ng 20 degrees Celsius:

Ang parameter na ρ ay nagpapakita kung ano ang paglaban ng isang meter conductor na may cross section na 1 mm 2. Kung mas mataas ang halagang ito, mas malaki ang electrical resistance ng nais na 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 Ohms, ngunit ito ay masyadong mahal ng isang metal upang magamit sa isang pang-industriya na sukat. Susunod ang tanso, na mas karaniwan sa kalikasan (hindi isang mahalagang metal, ngunit isang non-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 kable ng tanso ay mas angkop at lumalaban sa baluktot at pag-uunat.

Ang tanso ay may malaking pangangailangan 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 (hal. radiator);
• Mga mekanismo ng orasan;
• Mga bahagi ng computer;
• Mga bahagi ng mga de-koryente at elektronikong kagamitan.

Ang electrical resistivity ng tanso ay isa sa mga pinakamahusay sa mga kasalukuyang-conducting na materyales, kaya maraming mga produktong elektrikal na industriya ang nilikha batay dito. Bilang karagdagan, ang tanso ay madaling maghinang, kaya karaniwan ito 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 na lumikha ng pinakamaliit na bahagi at pinakamanipis na konduktor.

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

Maaari nating pag-usapan ang tungkol sa kondaktibiti ng mga materyales lamang sa konteksto ng temperatura kapaligiran. Na may higit pa mataas na temperatura Ang mga konduktor ng unang uri ay nagdaragdag ng kanilang paglaban sa kuryente, 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.

Pagpapasiya ng halaga ng electrical resistance ng isang seksyon ng konduktor sa mataas na temperatura R(t), kinakalkula ng formula:

R (t) = R (0) · , kung saan:

• R (0) - paglaban sa paunang temperatura;
• α - 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 ang magiging katumbas nito sa 170 degrees, iyon ay, kapag pinainit ng 150 degrees. Ang paunang pagtutol ay tataas ng isang kadahilanan na 1.6.

Habang tumataas ang temperatura, ang kondaktibiti ng mga materyales, sa kabaligtaran, ay bumababa. Dahil ito ang reciprocal ng electrical resistance, bumababa ito ng eksaktong parehong halaga. Halimbawa, ang 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%.

Habang ang kondaktibiti ng mga materyales ay lumalala sa init, ito ay nagpapabuti sa pagbaba ng temperatura. Ito ay nauugnay sa hindi pangkaraniwang bagay ng 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 pagpapadala 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 copper oxide, ang mga materyales ay kailangang palamig sa mga katanggap-tanggap na halaga.