Лекции.Орг
Лекции.Орг
 

Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

Электрическое сопротивление и проводимость



При движении свободных электронов в проводнике они сталкиваются на своем пути с положительными ионами и атомами, из которого состоит проводник, и передают им часть своей энергии, т.е. преодолевают некоторое сопротивление движению. В результате столкновения энергия выделяется и рассеивается в виде тепла, нагревающего проводник. Принято считать, что проводники обладают электрическим сопротивлением. Если сопротивление проводника мало, он сравнительно слабо нагревается током; если сопротивление велико, проводник нагревается значительно.

За единицу сопротивления принят Ом. Сопротивлением 1 Ом обладает проводник, по которому проходит ток 1 А при разности потенциалов на его концах, равной 1 В.

Проводник характеризуется не только его сопротивлением, но и так называемой проводимостью — способностью проводить электрический ток. Проводимость есть величина, обратная сопротивлению. Единица проводимости называется Сименсом (См) и обозначается буквой G.

 

G=1/R

 

Удельное электрическое сопротивление. Атомы разных веществ оказывают прохождению электрического тока неодинаковое сопротивление. Способность веществ проводить электрический ток характеризуется их удельным электрическим сопротивлением ρ. Для проводников в виде проводов, шин или лент единицей измерения принята Ом·мм2(сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2).

Из металлов наиболее высокой электропроводностью обладают серебро и медь, затем следует золото, хром, алюминий, марганец, вольфрам и т. д. Хуже проводят ток железо и сталь. В тех случаях, когда необходим материал с высоким сопротивлением (для различных нагревательных приборов, реостатов и пр.) применяют специальные сплавы: константан, манганин, нихром, фехраль.

Сопротивление прямолинейного проводника:

R= ρl/s

 

В таблице приведены значения удельного сопротивления некоторых проводниковых материалов, применяемых в электрическом оборудовании.

 

Наименование материала Удельное сопротивление ρ при 20 ºС, Ом·мм2/м   Температурный коэффициент сопротивления α, 1 /ºС
Серебро 0,016 0,0035
Медь техническая 0,0172—0,0182 0,0041
Алюминий 0,0295 0,0040
Сталь 0,125—0,146 0,0057
Манганин* 0,40—0,52 0,00003
Константан* 0,44 0,00005
Нихром ** 1,02—1,12 0,0001
Фехраль** 1,18—1,47 0,0008

* - сплавы для резисторов и измерительных приборов;

** - сплавы для электронагревательных приборов и реостатов.

Пример. Определить сопротивление контактного рельсадлиной 1,5 км и площадью поперечного сечения 6 000 мм2. Удельное электрическое сопротивление стали контактного рельса 0,12 Ом м/мм2 при 15°.

Решение. По формуле R= ρl/s получаем:

R = 0,12·1500/6000 = 0,3 Ом.

 

Зависимость сопротивления от температуры. Электропроводность материалов зависит от их температуры. В металлических проводниках при нагревании амплитуда и скорость колебаний атомов в кристаллической решетке металла увеличиваются, вследствие чего возрастает и сопротивление, которое они оказывают потоку электронов.

В технике применяются некоторые сплавы: фехраль, константан, манганин и другие, у которых в определенном интервале температур электрическое сопротивление меняется сравнительно мало.

О степени изменения сопротивления проводников при изменении температуры судят по температурному коэффициенту сопротивления α. Он представляет собой приращение сопротивления проводника при увеличении его температуры на 1 °С. В таблице приведены значения температурного коэффициента сопротивления для наиболее применяемых проводниковых материалов.

Сопротивление металлического проводника Rt при любой температуре t1

Rt = R0 [ 1 + α (t1 – t0 )];

где: - R0 - сопротивление проводника при некоторой начальной температуре t0 (обычно при +20 °С);

(t1 – t0) - изменение температуры.

 





Дата добавления: 2015-09-20; просмотров: 243 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

  1. Ih – ток, проходящий через тело человека; Rh – сопротивление тела человека
  2. А. Напряжение. Б. Сила тока. В. Электродвижущая сила. Г. Удельное электрическое сопротивление. Д. Электрическое сопротивление
  3. А. Потенциал электрического поля. Б. Напряженность электрического поля. В. Электрическое напряжение. Г. Электроемкость
  4. А. Сила тока. Б. Напряжение. В. Электрическое сопротивление. Г. Удельное электрическое сопротивление. Д. Электродвижущая сила
  5. Близкодействие и действие на расстоянии. Электрическое поле
  6. Вещества, которые имеют удельное сопротивление - называются полупроводниками
  7. Вихревое электрическое поле
  8. ВНИМАНИЕ! В задаче 9x Силу тока указывать в Амперах (А). ЭДС указывать в вольтах (В). Сопротивление указывать в омах (Ом)
  9. Входное и выходное сопротивление четырехполюсника
  10. Задача 4. В структуре с германиевым p-n переходом удельная проводимость p-области sр=104 См/м и удельная проводимость n-области sn=100 См/м
  11. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводника
  12. Комплексная проводимость. Параллельное соединение ветвей


© 2015-2017 lektsii.org - Контакты

Ген: 0.009 с.