Ka rezistencën më të ulët. Rezistenca e aluminit

Përvoja ka treguar se rezistenca R përcjellësi metalik është drejtpërdrejt proporcional me gjatësinë e tij L dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me sipërfaqen e saj të prerjes tërthore A:

R = ρ L/ A (26.4)

ku koeficienti ρ quhet rezistencë dhe shërben si karakteristikë e substancës nga e cila është bërë përcjellësi. Kjo është në përputhje me sensin e përbashkët: rezistenca e një teli të trashë duhet të jetë më e vogël se ajo e një teli të hollë, pasi elektronet mund të lëvizin në një zonë më të madhe në një tel të trashë. Dhe ne mund të presim një rritje të rezistencës me një rritje të gjatësisë së përcjellësit, pasi numri i pengesave në rrugën e rrjedhës së elektroneve rritet.

Vlerat tipike ρ për materiale të ndryshme jepen në kolonën e parë të tabelës. 26.2. (Vlerat aktuale mund të ndryshojnë në varësi të pastërtisë, trajtimit termik, temperaturës dhe faktorëve të tjerë.)

Argjendi ka rezistencën më të ulët dhe është kështu përcjellësi më i mirë; megjithatë, është e shtrenjtë. Bakri është pak inferior ndaj argjendit; është e qartë pse telat janë bërë më shpesh prej bakri.

Rezistenca specifike e aluminit është më e lartë se ajo e bakrit, por ka një densitet shumë më të ulët, dhe në disa raste preferohet (për shembull, në linjat e energjisë), pasi rezistenca e telave të aluminit të së njëjtës masë është më e vogël se ajo. prej bakri. Shpesh përdoret reciprociteti i rezistencës:

σ = 1/ρ (26.5)

σ quhet përçueshmëri specifike. Përçueshmëria matet në njësi (Ohm m) -1.

Rezistenca e një substance varet nga temperatura. Në përgjithësi, rezistenca e metaleve rritet me temperaturën. Kjo nuk duhet të jetë befasuese: ndërsa temperatura rritet, atomet lëvizin më shpejt, rregullimi i tyre bëhet më pak i renditur dhe mund të pritet që ata të ndërhyjnë më shumë në rrjedhën e elektroneve. Në intervale të ngushta të temperaturës, rezistenca e metalit rritet pothuajse në mënyrë lineare me temperaturën:

Ku ρT- rezistenca në temperaturë T, ρ 0 - rezistenca në temperaturë standarde T 0, dhe α - Koeficienti i temperaturës së rezistencës (TCR). Vlerat e a janë dhënë në tabelë. 26.2. Vini re se për gjysmëpërçuesit, TCR mund të jetë negativ. Kjo është e qartë, pasi me rritjen e temperaturës rritet numri i elektroneve të lira dhe ato përmirësojnë vetitë përçuese të substancës. Kështu, rezistenca e një gjysmëpërçuesi mund të ulet me rritjen e temperaturës (megjithëse jo gjithmonë).

Vlerat e a varen nga temperatura, kështu që duhet t'i kushtoni vëmendje gamës së temperaturës brenda së cilës kjo vlerë është e vlefshme (për shembull, sipas një libri referimi të sasive fizike). Nëse diapazoni i ndryshimit të temperaturës është i gjerë, atëherë lineariteti do të shkelet dhe në vend të (26.6), duhet të përdoret një shprehje që përmban terma që varen nga shkalla e dytë dhe e tretë e temperaturës:

ρT = ρ 0 (1+αT+ + βT 2 + γT 3),

ku koeficientët β Dhe γ zakonisht shumë të vogla (ne vendosim T 0 = 0°C), por në nivele të larta T kontributi i këtyre anëtarëve bëhet i rëndësishëm.

Në temperatura shumë të ulëta, rezistenca e disa metaleve, si dhe lidhjeve dhe përbërjeve, bie në zero brenda saktësisë së matjeve moderne. Kjo veti quhet superpërçueshmëri; u vëzhgua për herë të parë nga fizikani holandez Geike Kamerling-Onnes (1853-1926) në vitin 1911 kur merkuri ishte ftohur nën 4.2 K. Në këtë temperaturë, rezistenca elektrike e merkurit papritmas ra në zero.

Superpërcjellësit kalojnë në gjendjen superpërcjellëse nën temperaturën e tranzicionit, e cila zakonisht është disa gradë Kelvin (pak mbi zero absolute). Në unazën superpërcjellëse u vu re një rrymë elektrike, e cila praktikisht nuk u dobësua në mungesë të tensionit për disa vite.

Vitet e fundit, superpërcjellshmëria është hetuar intensivisht për të sqaruar mekanizmin e saj dhe për të gjetur materiale që janë superpërcjellëse në temperatura më të larta, në mënyrë që të zvogëlohet kostoja dhe shqetësimi i shkaktuar nga nevoja për të ftohur në temperatura shumë të ulëta. Teoria e parë e suksesshme e superpërcjellshmërisë u krijua nga Bardeen, Cooper dhe Schrieffer në vitin 1957. Superpërçuesit po përdoren tashmë në magnet të mëdhenj, ku fusha magnetike gjenerohet nga rryma elektrike (shih Kapitullin 28), e cila redukton ndjeshëm konsumin e energjisë. Natyrisht, energjia shpenzohet gjithashtu për të mbajtur një superpërçues në një temperaturë të ulët.

Komentet dhe sugjerimet janë të pranuara dhe të mirëseardhura!

Shpesh në literaturën elektrike ekziston koncepti i "bakrit specifik". Dhe padashur pyet veten, çfarë është?

Koncepti i "rezistencës" për çdo përcjellës është i lidhur vazhdimisht me të kuptuarit e procesit të rrymës elektrike që rrjedh nëpër të. Meqenëse artikulli do të fokusohet në rezistencën e bakrit, atëherë duhet të marrim parasysh vetitë e tij dhe vetitë e metaleve.

Kur bëhet fjalë për metalet, ju kujtoni në mënyrë të pavullnetshme se të gjithë kanë një strukturë të caktuar - një rrjetë kristali. Atomet janë të vendosura në nyjet e një rrjete të tillë dhe bëjnë distanca relative dhe vendndodhja e këtyre nyjeve varet nga forcat e bashkëveprimit të atomeve me njëri-tjetrin (zmbrapsja dhe tërheqja), dhe janë të ndryshme për metale të ndryshme. Elektronet rrotullohen rreth atomeve në orbitat e tyre. Ato gjithashtu mbahen në orbitë nga ekuilibri i forcave. Vetëm ajo është në atom dhe centrifugale. Imagjinoni një foto? Ju mund ta quani atë, në një farë kuptimi, statike.

Tani le të shtojmë dinamikën. Një fushë elektrike fillon të veprojë në një copë bakri. Çfarë ndodh brenda dirigjentit? Elektronet, të shkëputura nga forca e fushës elektrike nga orbitat e tyre, nxitojnë drejt polit të saj pozitiv. Këtu keni lëvizjen e drejtuar të elektroneve, ose më mirë, rrymën elektrike. Por gjatë rrugës së lëvizjes së tyre, ata përplasen me atome në nyjet e rrjetës kristalore dhe elektronet që ende vazhdojnë të rrotullohen rreth atomeve të tyre. Në të njëjtën kohë, ata humbasin energjinë e tyre dhe ndryshojnë drejtimin e lëvizjes. Tani bëhet pak më e qartë kuptimi i shprehjes "rezistenca e përcjellësit"? Këto janë atomet e rrjetës dhe elektronet që rrotullohen rreth tyre i rezistojnë lëvizjes së drejtuar të elektroneve të shkëputura nga fusha elektrike nga orbitat e tyre. Por koncepti i rezistencës së përcjellësit mund të quhet një karakteristikë e përgjithshme. Më shumë individualisht karakterizon rezistencën e çdo përcjellësi. Medi duke përfshirë. Kjo karakteristikë është individuale për çdo metal, pasi varet drejtpërdrejt vetëm nga forma dhe madhësia e rrjetës së kristalit dhe, në një farë mase, nga temperatura. Me një rritje të temperaturës së përcjellësit, atomet kryejnë një lëkundje më intensive në vendet e rrjetës. Dhe elektronet rrotullohen rreth nyjeve me një shpejtësi më të madhe dhe në orbita me një rreze më të madhe. Dhe, sigurisht, që elektronet e lira hasin më shumë rezistencë kur lëvizin. E tillë është fizika e procesit.

Për nevojat e industrisë elektrike, është krijuar një prodhim i gjerë i metaleve të tilla si alumini dhe bakri, rezistenca e të cilave është mjaft e vogël. Nga këto metale bëhen kabllo dhe lloje të ndryshme telash, të cilat përdoren gjerësisht në ndërtim, për prodhimin e pajisjeve elektroshtëpiake, për prodhimin e gomave, mbështjellësve të transformatorëve dhe produkteve të tjera elektrike.

Rezistenca elektrike është një sasi fizike që tregon masën në të cilën një material mund t'i rezistojë kalimit të një rryme elektrike përmes tij. Disa njerëz mund ta ngatërrojnë këtë karakteristikë me rezistencën e zakonshme elektrike. Pavarësisht ngjashmërisë së koncepteve, ndryshimi midis tyre qëndron në faktin se specifika i referohet substancave, dhe termi i dytë i referohet ekskluzivisht përçuesve dhe varet nga materiali i prodhimit të tyre.

Reciprociteti i këtij materiali është përçueshmëria elektrike. Sa më i lartë ky parametër, aq më mirë rryma kalon nëpër substancë. Prandaj, sa më e lartë të jetë rezistenca, aq më shumë humbje priten në prodhim.

Formula e llogaritjes dhe vlera e matjes

Duke marrë parasysh se në çfarë matet rezistenca elektrike, është gjithashtu e mundur të gjurmohet lidhja me jospecifiken, pasi njësitë ohm m përdoren për të përcaktuar parametrin. Vetë vlera shënohet si ρ. Me këtë vlerë, është e mundur të përcaktohet rezistenca e një substance në një rast të veçantë, bazuar në dimensionet e saj. Kjo njësi matëse korrespondon me sistemin SI, por mund të ketë opsione të tjera. Në teknologji, ju mund të shihni periodikisht përcaktimin e vjetëruar Ohm mm 2 / m. Për të kthyer nga ky sistem në atë ndërkombëtar, nuk do të keni nevojë të përdorni formula komplekse, pasi 1 ohm mm 2 /m është e barabartë me 10 -6 ohm m.

Formula e rezistencës elektrike është si më poshtë:

R= (ρ l)/S, ku:

• R është rezistenca e përcjellësit;
• Ρ është rezistenca e materialit;
• l është gjatësia e përcjellësit;
• S është seksioni kryq i përcjellësit.

Varësia nga temperatura

Rezistenca elektrike specifike varet nga temperatura. Por të gjitha grupet e substancave manifestohen ndryshe kur ndryshon. Kjo duhet të merret parasysh gjatë llogaritjes së telave që do të funksionojnë në kushte të caktuara. Për shembull, në rrugë, ku vlerat e temperaturës varen nga stina, materialet e nevojshme janë më pak të ndjeshme ndaj ndryshimeve në intervalin nga -30 në +30 gradë Celsius. Nëse planifikohet të përdoret në një teknikë që do të funksionojë në të njëjtat kushte, atëherë këtu është gjithashtu e nevojshme të optimizoni instalimet elektrike për parametra specifikë. Materiali zgjidhet gjithmonë duke marrë parasysh funksionimin.

Në tabelën nominale, rezistenca elektrike merret në një temperaturë prej 0 gradë Celsius. Rritja e këtij parametri kur materiali nxehet është për faktin se intensiteti i lëvizjes së atomeve në substancë fillon të rritet. Bartësit e ngarkesave elektrike shpërndahen në mënyrë kaotike në të gjitha drejtimet, gjë që çon në krijimin e pengesave në lëvizjen e grimcave. Madhësia e rrjedhës elektrike zvogëlohet.

Me uljen e temperaturës, kushtet aktuale të rrjedhës bëhen më të mira. Kur arrihet një temperaturë e caktuar, e cila do të jetë e ndryshme për çdo metal, shfaqet superpërçueshmëria, në të cilën karakteristika në fjalë pothuajse arrin zero.

Ndryshimet në parametra ndonjëherë arrijnë vlera shumë të mëdha. Ato materiale që kanë performancë të lartë mund të përdoren si izolues. Ato ndihmojnë në mbrojtjen e instalimeve elektrike nga qarqet e shkurtra dhe kontakti i paqëllimtë i njeriut. Disa substanca në përgjithësi nuk janë të zbatueshme për inxhinierinë elektrike nëse kanë një vlerë të lartë të këtij parametri. Prona të tjera mund të ndërhyjnë në këtë. Për shembull, përçueshmëria elektrike e ujit nuk do të ketë një rëndësi të madhe për këtë sferë. Këtu janë vlerat e disa substancave me norma të larta.

Substancat me norma të ulëta përdoren më aktivisht në inxhinierinë elektrike. Shpesh këto janë metale që shërbejnë si përçues. Ata gjithashtu tregojnë shumë dallime. Për të zbuluar rezistencën elektrike të bakrit ose materialeve të tjera, ia vlen të shikoni tabelën e referencës.

Rezistenca elektrike e vëllimit specifik

Ky parametër karakterizon aftësinë për të kaluar rrymë përmes vëllimit të substancës. Për të matur, është e nevojshme të aplikohet një potencial tensioni nga anët e ndryshme të materialit, produkti nga i cili do të përfshihet në qarkun elektrik. Furnizohet me rrymë me parametra nominalë. Pas kalimit maten të dhënat dalëse.

Përdorimi në inxhinieri elektrike

Ndryshimi i parametrit në temperatura të ndryshme përdoret gjerësisht në inxhinierinë elektrike. Shembulli më i thjeshtë është një llambë inkandeshente, ku përdoret një filament nikrom. Kur nxehet, ajo fillon të shkëlqejë. Kur rryma kalon nëpër të, ajo fillon të nxehet. Me rritjen e nxehtësisë, rritet edhe rezistenca. Prandaj, rryma fillestare që nevojitej për të marrë ndriçimin është e kufizuar. Një spirale nikromi, duke përdorur të njëjtin parim, mund të bëhet një rregullator në pajisje të ndryshme.

Janë përdorur gjerësisht edhe metalet e çmuara, të cilat kanë karakteristika të përshtatshme për inxhinierinë elektrike. Për qarqet kritike që kërkojnë shpejtësi, zgjidhen kontaktet e argjendta. Ata kanë një kosto të lartë, por duke pasur parasysh sasinë relativisht të vogël të materialeve, përdorimi i tyre është mjaft i justifikuar. Bakri është inferior ndaj argjendit në përçueshmëri, por ka një çmim më të përballueshëm, për shkak të të cilit përdoret më shpesh për të krijuar tela.

Në kushtet kur mund të përdoren temperatura jashtëzakonisht të ulëta, përdoren superpërçuesit. Për temperaturën e dhomës dhe për përdorim të jashtëm, ato nuk janë gjithmonë të përshtatshme, pasi me rritjen e temperaturës, përçueshmëria e tyre do të fillojë të bjerë, kështu që alumini, bakri dhe argjendi mbeten liderë për kushte të tilla.

Në praktikë merren parasysh shumë parametra dhe ky është një nga më të rëndësishmit. Të gjitha llogaritjet kryhen në fazën e projektimit, për të cilën përdoren materiale referuese.

Rezistenca metalet është një masë e vetive të tyre për t'i rezistuar kalimit të rrymës elektrike. Kjo vlerë shprehet në Ohm-metër (Ohm⋅m). Simboli për rezistencën është shkronja greke ρ (rho). Rezistenca e lartë do të thotë që materiali nuk e përcjell mirë ngarkesën elektrike.

Rezistenca

Rezistenca elektrike përcaktohet si raporti midis forcës së fushës elektrike brenda një metali dhe densitetit të rrymës në të:

Ku:
ρ është rezistenca e metalit (Ohm⋅m),
E është forca e fushës elektrike (V/m),
J është vlera e densitetit të rrymës elektrike në metal (A/m2)

Nëse forca e fushës elektrike (E) në metal është shumë e madhe, dhe dendësia e rrymës (J) është shumë e vogël, kjo do të thotë se metali ka një rezistencë të lartë.

Rezistenca reciproke është përçueshmëria elektrike, e cila tregon se sa mirë një material përçon rrymën elektrike:

σ është përçueshmëria e materialit, e shprehur në siemens për metër (S/m).

Rezistenca elektrike

Rezistenca elektrike, një nga komponentët, shprehet në ohmë (Ohm). Duhet të theksohet se rezistenca elektrike dhe rezistenca nuk janë e njëjta gjë. Rezistenca është një veti e një materiali, ndërsa rezistenca elektrike është një veti e një objekti.

Rezistenca elektrike e një rezistence përcaktohet nga kombinimi i formës dhe rezistencës së materialit nga i cili është bërë.

Për shembull, një rezistencë teli e bërë nga një tel i gjatë dhe i hollë ka më shumë rezistencë sesa një rezistencë e bërë nga një tel i shkurtër dhe i trashë i të njëjtit metal.

Në të njëjtën kohë, një rezistencë me tela e bërë nga një material me rezistencë të lartë ka një rezistencë elektrike më të lartë se një rezistencë e bërë nga një material me rezistencë të ulët. Dhe e gjithë kjo përkundër faktit se të dy rezistorët janë bërë prej teli me të njëjtën gjatësi dhe diametër.

Si ilustrim, mund të nxjerrim një analogji me një sistem hidraulik, ku uji pompohet përmes tubave.

• Sa më i gjatë dhe më i hollë të jetë tubi, aq më shumë do të sigurohet rezistencë ndaj ujit.
• Një tub i mbushur me rërë do t'i rezistojë ujit më shumë se një tub pa rërë.

Rezistenca e telit

Vlera e rezistencës së telit varet nga tre parametra: rezistenca e metalit, gjatësia dhe diametri i vetë telit. Formula për llogaritjen e rezistencës së telit:

Ku:
R - rezistenca e telit (Ohm)
ρ - rezistenca specifike e metalit (Ohm.m)
L - gjatësia e telit (m)
A - zona e seksionit kryq të telit (m2)

Si shembull, merrni parasysh një rezistencë teli nikrom me një rezistencë prej 1,10×10-6 ohm.m. Teli ka një gjatësi prej 1500 mm dhe një diametër prej 0,5 mm. Bazuar në këto tre parametra, ne llogarisim rezistencën e telit të nikromit:

R \u003d 1,1 * 10 -6 * (1,5 / 0,000000196) \u003d 8,4 ohmë

Nikromi dhe konstantani përdoren shpesh si material rezistent. Më poshtë në tabelë mund të shihni rezistencën e disa prej metaleve më të përdorura.

Rezistenca e sipërfaqes

Vlera e rezistencës së sipërfaqes llogaritet në të njëjtën mënyrë si rezistenca e telit. Në këtë rast, zona e prerjes tërthore mund të përfaqësohet si prodhim i w dhe t:

Për disa materiale, të tilla si filmat e hollë, marrëdhënia midis rezistencës dhe trashësisë së filmit referohet si rezistenca e fletës së shtresës RS:

ku RS matet në ohmë. Në këtë llogaritje, trashësia e filmit duhet të jetë konstante.

Shpesh, prodhuesit e rezistencave presin gjurmët në film për të rritur rezistencën për të rritur rrugën e rrymës elektrike.

Vetitë e materialeve rezistente

Rezistenca e një metali varet nga temperatura. Vlerat e tyre jepen, si rregull, për temperaturën e dhomës (20°C). Ndryshimi i rezistencës si rezultat i ndryshimit të temperaturës karakterizohet nga një koeficient i temperaturës.

Për shembull, te termistorët (termistorët), kjo veti përdoret për të matur temperaturën. Nga ana tjetër, në elektronikën precize, ky është një efekt mjaft i padëshirueshëm.
Rezistentët e filmave metalikë kanë veti të shkëlqyera të qëndrueshmërisë së temperaturës. Kjo arrihet jo vetëm për shkak të rezistencës së ulët të materialit, por edhe për shkak të dizajnit mekanik të vetë rezistencës.

Në prodhimin e rezistorëve përdoren shumë materiale dhe lidhje të ndryshme. Nikromi (një aliazh i nikelit dhe kromit), për shkak të rezistencës së tij të lartë dhe rezistencës ndaj oksidimit në temperatura të larta, përdoret shpesh si material për prodhimin e rezistencave me tela. Disavantazhi i tij është se nuk mund të bashkohet. Constantan, një material tjetër popullor, është i lehtë për t'u bashkuar dhe ka një koeficient më të ulët të temperaturës.

Përvoja ka treguar se rezistenca R përcjellësi metalik është drejtpërdrejt proporcional me gjatësinë e tij L dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me sipërfaqen e saj të prerjes tërthore A:

R = ρ L/ A (26.4)

ku koeficienti ρ quhet rezistencë dhe shërben si karakteristikë e substancës nga e cila është bërë përcjellësi. Kjo është sens i përbashkët: rezistenca e një teli të trashë duhet të jetë më e vogël se ajo e një teli të hollë, pasi elektronet mund të lëvizin në një zonë më të madhe në një tel të trashë. Dhe ne mund të presim një rritje të rezistencës me një rritje të gjatësisë së përcjellësit, pasi numri i pengesave në rrugën e rrjedhës së elektroneve rritet.

Vlerat tipike ρ për materiale të ndryshme jepen në kolonën e parë të tabelës. 26.2. (Vlerat aktuale mund të ndryshojnë në varësi të pastërtisë, trajtimit termik, temperaturës dhe faktorëve të tjerë.)

Argjendi ka rezistencën më të ulët dhe është kështu përcjellësi më i mirë; megjithatë, është e shtrenjtë. Bakri është pak inferior ndaj argjendit; është e qartë pse telat janë bërë më shpesh prej bakri.

Rezistenca specifike e aluminit është më e lartë se ajo e bakrit, por ka një densitet shumë më të ulët, dhe në disa raste preferohet (për shembull, në linjat e energjisë), pasi rezistenca e telave të aluminit të së njëjtës masë është më e vogël se ajo. prej bakri. Shpesh përdoret reciprociteti i rezistencës:

σ = 1/ρ (26.5)

σ quhet përçueshmëri specifike. Përçueshmëria matet në njësi (Ohm m) -1.

Rezistenca e një substance varet nga temperatura. Në përgjithësi, rezistenca e metaleve rritet me temperaturën. Kjo nuk duhet të jetë befasuese: ndërsa temperatura rritet, atomet lëvizin më shpejt, rregullimi i tyre bëhet më pak i renditur dhe mund të pritet që ata të ndërhyjnë më shumë në rrjedhën e elektroneve. Në intervale të ngushta të temperaturës, rezistenca e metalit rritet pothuajse në mënyrë lineare me temperaturën:

Ku ρT- rezistenca në temperaturë T, ρ 0 - rezistenca në temperaturë standarde T 0, dhe α - Koeficienti i temperaturës së rezistencës (TCR). Vlerat e a janë dhënë në tabelë. 26.2. Vini re se për gjysmëpërçuesit, TCR mund të jetë negativ. Kjo është e qartë, pasi me rritjen e temperaturës rritet numri i elektroneve të lira dhe ato përmirësojnë vetitë përçuese të substancës. Kështu, rezistenca e një gjysmëpërçuesi mund të ulet me rritjen e temperaturës (megjithëse jo gjithmonë).

Vlerat e a varen nga temperatura, kështu që duhet t'i kushtoni vëmendje gamës së temperaturës brenda së cilës kjo vlerë është e vlefshme (për shembull, sipas një libri referimi të sasive fizike). Nëse diapazoni i ndryshimit të temperaturës është i gjerë, atëherë lineariteti do të shkelet dhe në vend të (26.6), duhet të përdoret një shprehje që përmban terma që varen nga shkalla e dytë dhe e tretë e temperaturës:

ρT = ρ 0 (1+αT+ + βT 2 + γT 3),

ku koeficientët β Dhe γ zakonisht shumë të vogla (ne vendosim T 0 = 0°C), por në nivele të larta T kontributi i këtyre anëtarëve bëhet i rëndësishëm.

Në temperatura shumë të ulëta, rezistenca e disa metaleve, si dhe lidhjeve dhe përbërjeve, bie në zero brenda saktësisë së matjeve moderne. Kjo veti quhet superpërçueshmëri; u vëzhgua për herë të parë nga fizikani holandez Geike Kamerling-Onnes (1853-1926) në vitin 1911 kur merkuri ishte ftohur nën 4.2 K. Në këtë temperaturë, rezistenca elektrike e merkurit papritmas ra në zero.

Superpërcjellësit kalojnë në gjendjen superpërcjellëse nën temperaturën e tranzicionit, e cila zakonisht është disa gradë Kelvin (pak mbi zero absolute). Në unazën superpërcjellëse u vu re një rrymë elektrike, e cila praktikisht nuk u dobësua në mungesë të tensionit për disa vite.

Një nga metalet më të kërkuara në industri është bakri. Përdoret më gjerësisht në elektronikë dhe elektronikë. Më shpesh përdoret në prodhimin e mbështjelljeve për motorët elektrikë dhe transformatorët. Arsyeja kryesore për përdorimin e këtij materiali të veçantë është se bakri ka rezistencën elektrike më të ulët aktualisht në dispozicion. Derisa të shfaqet një material i ri me një vlerë më të ulët të këtij treguesi, mund të thuhet me siguri se bakri nuk do të zëvendësohet.

Duke folur për bakrin, duhet thënë se edhe në agimin e epokës elektrike, ai filloi të përdoret në prodhimin e inxhinierisë elektrike. Është përdorur kryesisht për shkak të vetive unike që posedon kjo aliazh. Në vetvete, është një material me veti duktiliteti të lartë dhe duktilitet të mirë.

Së bashku me përçueshmërinë termike të bakrit, një nga avantazhet e tij më të rëndësishme është përçueshmëria e lartë elektrike. Është për shkak të kësaj vetie që bakri dhe përdoret gjerësisht në termocentrale në të cilin ai vepron si një përcjellës universal. Materiali më i vlefshëm është bakri elektrolitik, i cili ka një shkallë të lartë pastërtie - 99,95%. Falë këtij materiali, bëhet e mundur prodhimi i kabllove.

Përparësitë e përdorimit të bakrit elektrolitik

Përdorimi i bakrit elektrolitik ju lejon të arrini sa vijon:

• Siguroni përçueshmëri të lartë elektrike;
• Arritja e aftësisë së shkëlqyer të shtrimit;
• Siguroni një shkallë të lartë të plasticitetit.

Aplikacionet

Produktet kabllore të bëra nga bakri elektrolitik përdoren gjerësisht në industri të ndryshme. Më shpesh përdoret në fushat e mëposhtme:

• industria elektrike;
• Pajisje elektrike;
• industrinë e automobilave;
• prodhimi i pajisjeve kompjuterike.

Cila është rezistenca?

Për të kuptuar se çfarë është bakri dhe karakteristikat e tij, është e nevojshme të kuptohet parametri kryesor i këtij metali - rezistenca. Duhet të njihet dhe të përdoret gjatë kryerjes së llogaritjeve.

Rezistenca zakonisht kuptohet si një sasi fizike, e cila karakterizohet si aftësia e një metali për të përcjellë një rrymë elektrike.

Është gjithashtu e nevojshme të dihet kjo vlerë në mënyrë që të llogaritni saktë rezistencën elektrike dirigjent. Gjatë llogaritjes, ata gjithashtu fokusohen në dimensionet e tij gjeometrike. Kur bëni llogaritjet, përdorni formulën e mëposhtme:

Kjo formulë është e njohur për shumë njerëz. Duke përdorur atë, ju lehtë mund të llogaritni rezistencën e një kabllo bakri, duke u fokusuar vetëm në karakteristikat e rrjetit elektrik. Kjo ju lejon të llogaritni fuqinë që shpenzohet në mënyrë joefikase për ngrohjen e bërthamës së kabllit. Përveç kësaj, një formulë e ngjashme ju lejon të kryeni llogaritjet e rezistencës ndonjë kabllo. Nuk ka rëndësi se çfarë materiali është përdorur për të bërë kabllon - bakër, alumin ose ndonjë aliazh tjetër.

Një parametër i tillë si rezistenca elektrike matet në Ohm*mm2/m. Ky tregues për instalimet elektrike të bakrit të vendosura në apartament është 0,0175 Ohm * mm2 / m. Nëse përpiqeni të kërkoni një alternativë ndaj bakrit - një material që mund të përdoret në vend të kësaj, atëherë argjendi është i vetmi i përshtatshëm, rezistenca e të cilit është 0,016 Ohm * mm2 / m. Sidoqoftë, kur zgjidhni një material, është e nevojshme t'i kushtoni vëmendje jo vetëm rezistencës, por edhe përçueshmërisë së kundërt. Kjo vlerë matet në Siemens (cm).

Siemens \u003d 1 / Ohm.

Për bakër të çdo peshe, ky parametër i përbërjes është 58,100,000 S/m. Sa i përket argjendit, përçueshmëria e tij e kundërt është 62,500,000 S/m.

Në botën tonë të teknologjisë së lartë, kur çdo shtëpi ka një numër të madh pajisjesh dhe instalimesh elektrike, vlera e një materiali të tillë si bakri është thjesht e paçmuar. Kjo materiali i përdorur për të bërë instalime elektrike pa të cilin asnjë dhomë nuk është e plotë. Nëse bakri nuk do të ekzistonte, atëherë njeriu do të duhej të përdorte tela të prodhuar nga materiale të tjera të disponueshme, si alumini. Sidoqoftë, në këtë rast, duhet të përballeni me një problem. Gjë është se ky material ka një përçueshmëri shumë më të ulët se përçuesit e bakrit.

Rezistenca

Përdorimi i materialeve me përçueshmëri të ulët elektrike dhe termike të çdo peshe çon në humbje të mëdha të energjisë elektrike. A ndikon në humbjen e fuqisë mbi pajisjet që përdoren. Shumica e specialistëve i referohen bakrit si materiali kryesor për prodhimin e telave të izoluar. Është materiali kryesor nga i cili bëhen elemente individuale të pajisjeve të fuqizuara nga rryma elektrike.

• Pllakat e instaluara në kompjuterë janë të pajisura me gjurmë bakri të gdhendura.
• Bakri përdoret gjithashtu për të bërë një shumëllojshmëri të gjerë elementësh të përdorur në pajisjet elektronike.
• Në transformatorët dhe motorët elektrikë, ai përfaqësohet nga një dredha-dredha e bërë nga ky material.

Nuk ka dyshim se zgjerimi i fushës së këtij materiali do të ndodhë me zhvillimin e mëtejshëm të progresit teknik. Edhe pse, përveç bakrit, ka materiale të tjera, por gjithsesi projektuesi përdor bakër për të krijuar pajisje dhe instalime të ndryshme. Arsyeja kryesore e kërkesës për këtë material është në përçueshmëri të mirë elektrike dhe termike të këtij metali, të cilin e siguron në temperaturën e dhomës.

Koeficienti i rezistencës së temperaturës

Të gjitha metalet me çdo përçueshmëri termike kanë vetinë të zvogëlojnë përçueshmërinë me rritjen e temperaturës. Me uljen e temperaturës, përçueshmëria rritet. Specialistët e quajnë veçanërisht interesante vetinë e uljes së rezistencës me uljen e temperaturës. Në fund të fundit, në këtë rast, kur temperatura në dhomë bie në një vlerë të caktuar, përcjellësi mund të humbasë rezistencën elektrike dhe do të kalojë në klasën e superpërçuesve.

Për të përcaktuar indeksin e rezistencës së një përcjellësi të caktuar me një peshë të caktuar në temperaturën e dhomës, ekziston një koeficient kritik i rezistencës. Është një vlerë që tregon ndryshimin e rezistencës së një seksioni qarku me një ndryshim të temperaturës me një Kelvin. Për të kryer llogaritjen e rezistencës elektrike të një përcjellësi bakri në një interval të caktuar kohor, përdorni formulën e mëposhtme:

ΔR = α*R*ΔT, ku α është koeficienti i temperaturës së rezistencës elektrike.

konkluzioni

Bakri është një material që përdoret gjerësisht në elektronikë. Përdoret jo vetëm në mbështjellje dhe qarqe, por edhe si metal për prodhimin e produkteve kabllore. Në mënyrë që makineritë dhe pajisjet të funksionojnë në mënyrë efektive, është e nevojshme llogaritni saktë rezistencën e instalimeve elektrike shtruar në apartament. Ekziston një formulë e caktuar për këtë. Duke e ditur atë, mund të bëni një llogaritje që ju lejon të zbuloni madhësinë optimale të seksionit kryq të kabllit. Në këtë rast, humbja e fuqisë së pajisjes mund të shmanget dhe mund të sigurohet efikasiteti i përdorimit të saj.

Shpesh në literaturën elektrike ekziston koncepti i "bakrit specifik". Dhe padashur pyet veten, çfarë është?

Koncepti i "rezistencës" për çdo përcjellës është i lidhur vazhdimisht me të kuptuarit e procesit të rrymës elektrike që rrjedh nëpër të. Meqenëse artikulli do të fokusohet në rezistencën e bakrit, atëherë duhet të marrim parasysh vetitë e tij dhe vetitë e metaleve.

Kur bëhet fjalë për metalet, ju kujtoni në mënyrë të pavullnetshme se të gjithë kanë një strukturë të caktuar - një rrjetë kristali. Atomet janë të vendosura në nyjet e një rrjete të tillë dhe bëjnë distanca relative dhe vendndodhja e këtyre nyjeve varet nga forcat e bashkëveprimit të atomeve me njëri-tjetrin (zmbrapsja dhe tërheqja), dhe janë të ndryshme për metale të ndryshme. Elektronet rrotullohen rreth atomeve në orbitat e tyre. Ato gjithashtu mbahen në orbitë nga ekuilibri i forcave. Vetëm ajo është në atom dhe centrifugale. Imagjinoni një foto? Ju mund ta quani atë, në një farë kuptimi, statike.

Tani le të shtojmë dinamikën. Një fushë elektrike fillon të veprojë në një copë bakri. Çfarë ndodh brenda dirigjentit? Elektronet, të shkëputura nga forca e fushës elektrike nga orbitat e tyre, nxitojnë drejt polit të saj pozitiv. Këtu keni lëvizjen e drejtuar të elektroneve, ose më mirë, rrymën elektrike. Por gjatë rrugës së lëvizjes së tyre, ata përplasen me atome në nyjet e rrjetës kristalore dhe elektronet që ende vazhdojnë të rrotullohen rreth atomeve të tyre. Në të njëjtën kohë, ata humbasin energjinë e tyre dhe ndryshojnë drejtimin e lëvizjes. Tani bëhet pak më e qartë kuptimi i shprehjes "rezistenca e përcjellësit"? Këto janë atomet e rrjetës dhe elektronet që rrotullohen rreth tyre i rezistojnë lëvizjes së drejtuar të elektroneve të shkëputura nga fusha elektrike nga orbitat e tyre. Por koncepti i rezistencës së përcjellësit mund të quhet një karakteristikë e përgjithshme. Më shumë individualisht karakterizon rezistencën e çdo përcjellësi. Medi duke përfshirë. Kjo karakteristikë është individuale për çdo metal, pasi varet drejtpërdrejt vetëm nga forma dhe madhësia e rrjetës së kristalit dhe, në një farë mase, nga temperatura. Me një rritje të temperaturës së përcjellësit, atomet kryejnë një lëkundje më intensive në vendet e rrjetës. Dhe elektronet rrotullohen rreth nyjeve me një shpejtësi më të madhe dhe në orbita me një rreze më të madhe. Dhe, natyrisht, elektronet e lira hasin më shumë rezistencë kur lëvizin. E tillë është fizika e procesit.

Për nevojat e industrisë elektrike, është krijuar një prodhim i gjerë i metaleve të tilla si alumini dhe bakri, rezistenca e të cilave është mjaft e vogël. Nga këto metale bëhen kabllo dhe lloje të ndryshme telash, të cilat përdoren gjerësisht në ndërtim, për prodhimin e pajisjeve elektroshtëpiake, për prodhimin e gomave, mbështjellësve të transformatorëve dhe produkteve të tjera elektrike.

Për çdo përcjellës ekziston një koncept i rezistencës. Kjo vlerë përbëhet nga Ohms, e shumëzuar me një milimetër katror, ​​më tej, e ndarë me një metër. Me fjalë të tjera, kjo është rezistenca e një përcjellësi gjatësia e të cilit është 1 metër dhe seksioni kryq është 1 mm2. E njëjta gjë vlen edhe për rezistencën e bakrit, një metal unik që përdoret gjerësisht në inxhinierinë elektrike dhe inxhinierinë elektrike.

vetitë e bakrit

Për shkak të vetive të tij, ky metal ishte ndër të parët që u përdor në fushën e energjisë elektrike. Para së gjithash, bakri është një material i lakueshëm dhe duktil me veti të shkëlqyera përçueshmërie elektrike. Deri më tani, nuk ka asnjë zëvendësim ekuivalent për këtë përcjellës në sektorin e energjisë.

Veçanërisht vlerësohen vetitë e bakrit elektrolitik special me pastërti të lartë. Ky material bëri të mundur prodhimin e telave me trashësi minimale 10 mikron.

Përveç përçueshmërisë së lartë elektrike, bakri i përshtatet shumë mirë kallajimit dhe llojeve të tjera të përpunimit.

Bakri dhe rezistenca e tij

Çdo përcjellës reziston kur një rrymë elektrike kalon nëpër të. Vlera varet nga gjatësia e përcjellësit dhe seksioni kryq i tij, si dhe nga efekti i temperaturave të caktuara. Prandaj, rezistenca e përçuesve varet jo vetëm nga vetë materiali, por edhe nga gjatësia e tij specifike dhe zona e prerjes kryq. Sa më lehtë që një material të kalojë një ngarkesë përmes vetes, aq më e ulët është rezistenca e tij. Për bakrin, indeksi i rezistencës është 0,0171 Ohm x 1 mm2 / 1 m dhe është vetëm pak inferior ndaj argjendit. Sidoqoftë, përdorimi i argjendit në një shkallë industriale nuk është ekonomikisht i qëndrueshëm, prandaj, bakri është përçuesi më i mirë i përdorur në energji.

Rezistenca specifike e bakrit shoqërohet gjithashtu me përçueshmërinë e tij të lartë. Këto vlera janë drejtpërdrejt të kundërta me njëra-tjetrën. Vetitë e bakrit si përcjellës varen edhe nga koeficienti i temperaturës së rezistencës. Sidomos, kjo vlen për rezistencën, e cila ndikohet nga temperatura e përcjellësit.

Kështu, për shkak të vetive të tij, bakri përdoret gjerësisht jo vetëm si përcjellës. Ky metal përdoret në shumicën e pajisjeve, pajisjeve dhe montimeve, funksionimi i të cilave shoqërohet me rrymë elektrike.