УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И РАСЧЕТ
Итак, электрическое сопротивление зависит от материала, из которого изготовлен проводник. Но есть еще два важных параметра – это длина проводника и площадь его поперечного сечения. Очевидно, что чем длиннее проводник, тем дольше ионы его вещества будут мешать движению свободных электронов.
А вот чтобы лучше понять, почему сопротивление зависит от площади поперечного сечения, нужно провести аналогию с водой. Представьте два одинаковых сосуда, соединенных в одном случае тонкой трубкой, а в другом – толстой. По тонкой или по толстой трубке вода быстрее перельется из одного сосуда в другой? Ясно, что по толстой.
Удельное сопротивление – это сопротивление проводника, длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 мм2.
Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь.
Таким образом, чтобы вычислить электрическое сопротивление проводника, надо воспользоваться формулой:
R = pl/S,
где p – удельное сопротивление, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения проводника.
Чистые металлы составляют группу проводниковых материалов с малым удельным
сопротивлением: р = 0,0150-0,108 ом-мм2/м (при 20° С). Из этих материалов (медь, алюминий) изготовляют обмоточные, монтажные и установочные провода и кабели.
Кроме материалов с малым удельным сопротивлением, в электротехнике применяются материалы с большим удельным сопротивлением (их также называют проводниковыми сплавами высокого удельного сопротивления) р = 0,42-М,5 ом-мм2/м. Это преимущественно сплавы на основе меди и никеля; никеля и хрома и других металлов. Изделия из этих сплавов (проволока, ленты) применяются в реостатах, добавочных и образцовых сопротивлениях. Изготовлять эти приборы из медной или алюминиевой проволоки, обладающей малым удельным сопротивлением, нерационально, так как получились бы очень большие по размерам реостаты и добавочные сопротивления. Кроме того, медь, алюминий и другие чистые металлы имеют сравнительно большой температурный коэффициент сопротивления (а = 0,00400--0,00423 1/°С), вследствие чего реостаты резко изменяли бы свое сопротивление при колебаниях температуры.
|
|
|
Проводниковые же сплавы, представляющие собой твердые растворы металлов с неупорядоченной структурой, обладают большим удельным сопротивлением и малыми значениями температурного коэффициента сопротивления (а=0,00003--0,00015 1/°С). Это обеспечивает большую стабильность величины электрического сопротивления изготовленных из них реостатов и других приборов при колебаниях температуры.
Большинство проводниковых сплавов могут длительно работать при температурах до 300—500° С. В то же время отдельные области электротехники (электротермия) нуждаются в сплавах высокого электрического сопротивления, которые могли бы длительно работать при 800—1200° С.
|
|
|
Такие сплавы называются жаростойкими сплавами. Изготовляемые из жаростойких сплавов проволока и ленты применяются в электронагревательных приборах, печах сопротивления и термостатах. К жаростойким проводниковым сплавам относятся нихром, фехраль и др.
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 82; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!