Specifik modstand af kobber. Processens fysik
Ofte i den elektrotekniske litteratur er der en forestilling om "elektrisk resistivitet af kobber". Og ufrivilligt spørger spørgsmålet, hvad er det?
Begrebet "modstand" for enhver lederer kontinuerligt forbundet med forståelsen af processen af strømmen af elektrisk strøm gennem den. Da talet i denne artikel er afsat til kobberresistens, skal dets egenskaber og egenskaberne af metaller også overvejes.
Når det kommer til metaller, er det ufrivilligtdu husker, at de alle har en vis struktur - et krystal gitter. Atomer er ved knudepunkterne i et sådant gitter og udfører periodiske svingninger i forhold til dem. Afstande og placeringerne af disse knudepunkter afhænger af kræfterne af interaktion mellem atomer med hinanden (afstødning og tiltrækning) og er forskellige for forskellige metaller. Og rundt om atomerne i deres kredsløb roterer elektronerne. De er også i balance i kredsløbet. Kun denne kraft af tiltrækning til atomet og centrifugal. Har du billedet dig selv? Du kan kalde det, på nogle måder, statisk.
Og nu tilføj dynamikken. Et elektrisk felt begynder at virke på et stykke kobber. Hvad sker der inden for lederen? Elektroner, revet af styrken af det elektriske felt fra deres baner, haste til sin positive pol. Her er du og den rettede bevægelse af elektroner, eller rettere den elektriske strøm. Men på deres bevægelses bevægelse snuble de på atomer ved krystalgitterets knuder og elektroner, der stadig roterer rundt om deres atomer. I dette tilfælde mister de deres energi og ændrer bevægelsesretningen. Nu bliver betydningen af udtrykket "lederens modstand" noget klarere? Disse gitteratomer og elektroner, som roterer omkring dem, modstår retningsbevægelsen af elektroner, der er revet af det elektriske felt fra deres baner. Men konceptet modstand fra en dirigent kan kaldes en generel karakteristik. Mere specifikt karakteriserer hver leder resistiviteten. Kobber også. Denne egenskab er individuel for hvert metal, da det kun afhænger af formen og dimensionerne af krystalgitteret og til en vis grad temperaturen. Når lederens temperatur stiger, udfører atomerne en mere intens svingning på gitterstederne. Og elektronerne roterer rundt om knuderne med højere hastighed og i kredsløb med en større radius. Og naturligvis møder de frie elektroner mere modstand, når de flytter. Dette er procesens fysik.
Modstanden af kobber er standardværdi. Værdierne for denne parameter for alle metaller og andre stoffer målt ved 20 ° C kan nemt findes i referencetabellen. For kobber er det 0,0175 ohm * mm2 / m. Af de metaller, der er mest udbredte i naturen, er denne værdi kun tæt på aluminium. På ham er det 0,0271 Ohm * mm2 / m. Den specifikke modstand af kobber i dets værdi er andet end sølv, hvis værdi er 0,016 ohm * mm2 / m. Dette forårsager sin brede anvendelse i elektrisk udstyr ved fremstilling af strømkabler, forskellige typer ledere til trykt installation af elektroniske enheder. Uden kobbertråde er det umuligt at skabe strømtransformatorer og motorer til små husholdningsapparater, der har egenskaben for energibesparelse. I dette tilfælde øges kravene til stoffets kemiske renhed betydeligt, da kobberens resistivitet øges med 10% i tilstedeværelsen af selv 0,02% aluminium. Sådan kobber betragtes som teknisk rent, og det er muligt at lave en række bestemte produkter fra den.
Uden kendskab til værdierne af resistivitetDet er umuligt at beregne ledernes overordnede modstand i henhold til deres størrelse og form ved design og design af elektrisk udstyr. For at beregne lederens totale modstand benytter vi formlen R = p * l / S, hvor forkortelserne angiver følgende:
R er lederens samlede modstand
p er metalets resistivitet;
l er lederens længde
S er lederens tværsnitsareal.
For elektrotekniske behov er det justeretbred produktion af metaller som aluminium og kobber, hvis specifikke resistivitet er ret lille. Af disse metaller fremstilles kabler og forskellige typer af ledninger, som i vid udstrækning anvendes til byggeri til fremstilling af husholdningsapparater, fremstilling af dæk, vikling af transformatorer og andre elektriske produkter.
