A réz fajlagos ellenállása. A folyamat fizikája

Gyakran az elektrotechnikai irodalomban van egy fogalom a "réz elektromos ellenállásáról". És önkéntelenül feltette a kérdést, hogy mi az?

Az "ellenállás" fogalma minden karmester számárafolyamatosan kapcsolódik az áramáramlás folyamatának megértéséhez. Mivel ebben a cikkben a beszéd a réz ellenállásának szentelt, akkor annak tulajdonságait és a fémek tulajdonságait is figyelembe kell venni.

A fémek esetében önkéntelenemlékszel, hogy mindegyiknek van egy bizonyos szerkezete - kristályrács. Az atomok egy ilyen rács csomópontjaiban vannak, és periódikus oszcillációkat hajtanak végre. Helyek és távolságok ezen komponensek függ erők kölcsönhatása az atomok egymással (a vonzás és taszítás), és eltérő a különböző fémek. És az atomjai körül az elektronok forognak. Ők is egyensúlyban vannak a pályán. Csak ez a vonzás az atomra és a centrifugális erőre. Képzelted magad? Ezt valamilyen módon statikusnak nevezhetjük.

És most add hozzá a dinamikát. Egy elektromos mező elkezdi a réz darabon történő működést. Mi történik a karmesteren belül? Az elektronok, amelyeket az elektromos mező ereje szakadt el a pályájuktól, rohanni kezd a pozitív pólusán. Itt vagy az elektronok irányított mozgása, vagy inkább az elektromos áram. Mozgásuk útján azonban a kristályrács csomópontjaiban lévő atomok és az atomjuk köré forgó elektronok ütköznek. Ebben az esetben elveszítik energiájukat és megváltoztatják a mozgás irányát. Most a "karmester ellenállása" kifejezés jelentése valamivel világosabbá válik? Ezek a rácsos atomok és a körülötte forgó elektronok ellenállnak az elektromos mezőnek az orbitaikból szakadt elektronok irányított mozgásából. De a vezetõ ellenállásának fogalmát általános jellemzõnek lehet nevezni. Pontosabban, minden vezeték jellemzi az ellenállást. Réz is. Ez a jellemző minden egyes fém esetében egyedi, mivel közvetlenül függ a kristályrács alakjától és méreteitől, és bizonyos mértékig a hőmérséklettől. Amikor a vezeték hőmérséklete megemelkedik, az atomok intenzívebb rezgéseket hajtanak végre a rácshelyeken. És az elektronok nagyobb sebességgel és nagyobb sugarú pályákon forognak a csomópontok körül. És természetesen a szabad elektronok nagyobb ellenállást tapasztalnak mozgás közben. Ez a folyamat fizikája.

A réz ellenállása szabványosértéket. A paraméterek minden fémre és egyéb anyagra 20 ° C-on mérve könnyen megtalálhatók a referencia táblázatban. Réz esetében 0,0175 ohm * mm2 / m. A természetben legelterjedtebb fémek közül ez az érték csak az alumíniumhoz közeli érték. Ő maga 0,0271 Ohm * mm2 / m. A réz fajlagos ellenállása értéke csak az ezüstnek felel meg, amelynek értéke 0,016 ohm * mm2 / m. Ez széleskörű alkalmazást tesz lehetővé az elektromos berendezésekben, az elektromos kábelek gyártásánál, különféle vezetékeknél, elektronikus készülékek nyomtatott telepítéséhez. Rézvezetékek nélkül lehetetlen energiatranszformátorokat és motorokat létrehozni olyan kis háztartási villamos készülékek számára, amelyek energiatakarékosak. Ebben az esetben az anyag kémiai tisztaságára vonatkozó követelmények lényegesen megnövekedtek, mivel az alumínium 0,02% -ának jelenlétében a réz rezisztenciáját 10% -kal növelik. Az ilyen réz azonban technikailag tisztanak tekinthető, és számos különféle termék is előállítható.

Az ellenállások értékeinek ismerete nélkülAz elektromos berendezések tervezése és tervezése során nem lehet kiszámítani a vezetékek teljes ellenállását méretük és alakjuk szerint. A vezető teljes ellenállásának kiszámításához az R = p * l / S képletet használjuk, ahol a rövidítések a következőkre utalnak:

R a vezető teljes ellenállása;

p a fém ellenállása;

l a vezetõ hossza;

S a vezető keresztmetszete.

Az elektrotechnikai szféra igényeihez igazítvamint az alumínium és a réz, amelyek fajlagos ellenállása meglehetősen kicsi. Ezekből a fémekből készülnek kábelek és különböző vezetékek, amelyeket széles körben használnak az építőiparban, háztartási készülékek gyártásához, gumiabroncsok gyártásához, transzformátorok és egyéb elektromos termékek tekercseléséhez.