النحاس هو أحد المعادن الأكثر طلبًا في الصناعات. يستخدم على نطاق واسع في الكهرباء والإلكترونيات. غالبًا ما يتم استخدامه في تصنيع اللفات للمحركات والمحولات الكهربائية. السبب الرئيسي لاستخدام هذه المادة المعينة هو أن النحاس لديه أدنى مقاومة كهربائية متاحة حاليًا. حتى تظهر مادة جديدة ذات قيمة أقل لهذا المؤشر ، من الآمن القول أنه لن يكون هناك بديل للنحاس.

الخصائص العامة للنحاس

عند الحديث عن النحاس ، يجب القول أنه حتى فجر العصر الكهربائي ، بدأ استخدامه في إنتاج الهندسة الكهربائية. تم استخدامه إلى حد كبير بسبب الخصائص الفريدة التي تمتلكها هذه السبيكة. في حد ذاته ، إنها مادة ذات خصائص ليونة عالية وليونة جيدة.

إلى جانب التوصيل الحراري للنحاس ، فإن إحدى أهم مميزاته هي الموصلية الكهربائية العالية. إنه بسبب هذه الخاصية أن النحاس و تستخدم على نطاق واسع في محطات توليد الكهرباءالذي يعمل فيه كموصل عالمي. أكثر المواد قيمة هو النحاس الإلكتروليتي ، الذي يتمتع بدرجة عالية من النقاء - 99.95٪. بفضل هذه المادة ، أصبح من الممكن إنتاج الكابلات.

مزايا استخدام النحاس الالكتروليتى

يتيح لك استخدام النحاس الإلكتروليتي تحقيق ما يلي:

• توفير موصلية كهربائية عالية ؛
• تحقيق قدرة مد ممتازة ؛
• توفر درجة عالية من اللدونة.

التطبيقات

تستخدم منتجات الكابلات المصنوعة من النحاس الإلكتروليتي على نطاق واسع في مختلف الصناعات. غالبًا ما يستخدم في المجالات التالية:

• صناعة كهربائية
• الأجهزة الكهربائية؛
• صناعة السيارات؛
• إنتاج أجهزة الكمبيوتر.

ما هي المقاومة؟

لفهم ماهية النحاس وخصائصه ، من الضروري فهم المعلمة الرئيسية لهذا المعدن - المقاومة. يجب أن تكون معروفة وتستخدم عند إجراء العمليات الحسابية.

تُفهم المقاومة عادةً على أنها كمية فيزيائية ، والتي تتميز بقدرة المعدن على توصيل تيار كهربائي.

من الضروري أيضًا معرفة هذه القيمة من أجل حساب المقاومة الكهربائية بشكل صحيحموصل. عند الحساب ، يركزون أيضًا على أبعاده الهندسية. عند إجراء العمليات الحسابية ، استخدم الصيغة التالية:

هذه الصيغة معروفة للكثيرين. باستخدامه ، يمكنك بسهولة حساب مقاومة الكبل النحاسي ، مع التركيز فقط على خصائص الشبكة الكهربائية. يسمح لك بحساب الطاقة التي يتم إنفاقها بشكل غير فعال على تسخين قلب الكابل. بجانب، تسمح لك صيغة مماثلة بإجراء حسابات المقاومةأي كابل. لا يهم المواد المستخدمة في صناعة الكابل - النحاس أو الألومنيوم أو بعض السبائك الأخرى.

يتم قياس معلمة مثل المقاومة الكهربائية بالأوم * مم 2 / م. يبلغ مؤشر الأسلاك النحاسية الموضوعة في الشقة 0.0175 أوم * مم 2 / م. إذا حاولت البحث عن بديل للنحاس - مادة يمكن استخدامها بدلاً من ذلك ، إذن الفضة هي الوحيدة المناسبة، التي تبلغ مقاومتها 0.016 أوم * مم 2 / م. ومع ذلك ، عند اختيار مادة ، من الضروري الانتباه ليس فقط للمقاومة ، ولكن أيضًا لعكس الموصلية. يتم قياس هذه القيمة في سيمنز (سم).

سيمنز \ u003d 1 / أوم.

بالنسبة للنحاس من أي وزن ، تكون معلمة التركيب هذه 58100000 S / m. بالنسبة للفضة ، فإن الموصلية العكسية لها تبلغ 62.500.000 S / m.

في عالم التكنولوجيا العالية لدينا ، عندما يكون لكل منزل عدد كبير من الأجهزة والتركيبات الكهربائية ، فإن قيمة مادة مثل النحاس لا تقدر بثمن. هذه المواد المستخدمة في صنع الأسلاكالتي بدونها لا تكتمل الغرفة. إذا لم يكن النحاس موجودًا ، فسيتعين على الإنسان استخدام الأسلاك المصنوعة من مواد أخرى متاحة ، مثل الألومنيوم. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يجب على المرء أن يواجه مشكلة واحدة. الشيء هو أن هذه المادة لديها موصلية أقل بكثير من الموصلات النحاسية.

المقاومة النوعية

يؤدي استخدام المواد ذات الموصلية الكهربائية والحرارية المنخفضة بأي وزن إلى خسائر كبيرة في الكهرباء. لكن يؤثر على فقدان الطاقةعلى المعدات المستخدمة. يشير معظم المتخصصين إلى النحاس باعتباره المادة الرئيسية لتصنيع الأسلاك المعزولة. إنها المادة الرئيسية التي تصنع منها العناصر الفردية للمعدات التي تعمل بالتيار الكهربائي.

• تم تجهيز اللوحات المثبتة في أجهزة الكمبيوتر بمسارات نحاسية محفورة.
• يستخدم النحاس أيضًا في صنع مجموعة متنوعة من العناصر المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية.
• في المحولات والمحركات الكهربائية ، يتم تمثيلها بملف مصنوع من هذه المادة.

ليس هناك شك في أن توسيع نطاق هذه المواد سيحدث مع زيادة تطوير التقدم التقني. على الرغم من وجود مواد أخرى بالإضافة إلى النحاس ، إلا أن المصمم لا يزال يستخدم النحاس لإنشاء المعدات والتركيبات المختلفة. السبب الرئيسي للطلب على هذه المواد هو في الموصلية الكهربائية والحرارية الجيدةمن هذا المعدن الذي يوفره في درجة حرارة الغرفة.

معامل درجة حرارة المقاومة

جميع المعادن التي لها أي موصلية حرارية لها خاصية تقليل الموصلية مع زيادة درجة الحرارة. مع انخفاض درجة الحرارة ، تزداد الموصلية. يسمي المتخصصون خاصية تناقص المقاومة مع انخفاض درجة الحرارة مثيرة للاهتمام بشكل خاص. بعد كل شيء ، في هذه الحالة ، عندما تنخفض درجة الحرارة في الغرفة إلى قيمة معينة ، قد يفقد الموصل المقاومة الكهربائيةوسوف تنتقل إلى فئة الموصلات الفائقة.

من أجل تحديد مؤشر المقاومة لموصل معين لوزن معين عند درجة حرارة الغرفة ، هناك معامل مقاومة حرج. إنها قيمة توضح التغير في مقاومة قسم من الدائرة مع تغير في درجة الحرارة بمقدار كلفن واحد. لإجراء حساب المقاومة الكهربائية لموصل نحاسي في فترة زمنية معينة ، استخدم الصيغة التالية:

ΔR = α * R * ΔT ، حيث α هو معامل درجة الحرارة للمقاومة الكهربائية.

استنتاج

النحاس مادة مستخدمة على نطاق واسع في الإلكترونيات. يتم استخدامه ليس فقط في اللفات والدوائر ، ولكن أيضًا كمعدن لتصنيع منتجات الكابلات. لكي تعمل الآلات والمعدات بشكل فعال ، من الضروري حساب مقاومة الأسلاك بشكل صحيحوضعت في الشقة. هناك صيغة معينة لهذا. بمعرفة ذلك ، يمكنك إجراء عملية حسابية تتيح لك معرفة الحجم الأمثل لمقطع الكابل العرضي. في هذه الحالة ، يمكن تجنب فقد الطاقة للمعدات ويمكن ضمان كفاءة استخدامها.

مقاومة الموصلات الشعبية (المعادن والسبائك). مقاومة الصلب

مقاومة الحديد والألمنيوم والموصلات الأخرى

يتطلب نقل الكهرباء لمسافات طويلة الحرص على تقليل الخسائر الناتجة عن التغلب على مقاومة الموصلات التي يتكون منها الخط الكهربائي. بالطبع ، هذا لا يعني أن مثل هذه الخسائر ، التي تحدث بالفعل على وجه التحديد في الدوائر وأجهزة الاستهلاك ، لا تلعب دورًا.

لذلك ، من المهم معرفة معلمات جميع العناصر والمواد المستخدمة. وليست كهربائية فحسب ، بل ميكانيكية أيضًا. وأن يكون لديك تحت تصرفك بعض المواد المرجعية الملائمة التي تسمح لك بمقارنة خصائص المواد المختلفة واختيار بالضبط ما سيكون الأمثل في موقف معين للتصميم والتشغيل.في خطوط نقل الطاقة ، حيث تكون المهمة أكثر إنتاجية ، أي ، بكفاءة عالية ، لجلب الطاقة للمستهلك ، يتم أخذ كل من اقتصاديات الخسائر وآليات الخطوط نفسها في الاعتبار. تعتمد الكفاءة الاقتصادية النهائية للخط على الميكانيكا - أي ترتيب وترتيب الموصلات والعوازل والدعامات ومحولات الصعود / التنحي ووزن وقوة جميع الهياكل ، بما في ذلك الأسلاك الممتدة لمسافات طويلة ، وكذلك على المواد المختارة لكل عنصر إنشائي ، وتكاليف العمل والتشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، في الخطوط التي تنقل الكهرباء ، تكون متطلبات ضمان سلامة كل من الخطوط نفسها والبيئة التي تمر فيها أعلى. وهذا يضيف تكاليف لضمان توصيل الكهرباء وهامش أمان إضافي لجميع الهياكل.

للمقارنة ، عادة ما يتم تقليل البيانات إلى نموذج واحد قابل للمقارنة. في كثير من الأحيان ، يتم إضافة لقب "محدد" إلى هذه الخصائص ، ويتم اعتبار القيم نفسها في بعض المعايير الموحدة من حيث المعلمات الفيزيائية. على سبيل المثال ، المقاومة الكهربائية هي مقاومة (أوم) موصل مصنوع من بعض المعادن (النحاس والألمنيوم والفولاذ والتنغستن والذهب) التي لها طول وحدة وقسم وحدة في نظام الوحدات المستخدمة (عادةً في النظام الدولي للوحدات). بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحديد درجة الحرارة ، لأنه عند تسخينها ، يمكن أن تتصرف مقاومة الموصلات بشكل مختلف. يتم أخذ متوسط ​​ظروف التشغيل العادية كأساس - عند 20 درجة مئوية. وحيث تكون الخصائص مهمة عند تغيير معلمات الوسيط (درجة الحرارة ، الضغط) ، يتم إدخال المعاملات ويتم تجميع جداول ورسوم بيانية إضافية للاعتماديات.

أنواع المقاومة

لأن المقاومة هي:

• نشط - أو أومي ، مقاوم - ناتج عن تكلفة الكهرباء لتسخين الموصل (معدن) عند مرور تيار كهربائي عبره ، و
• تفاعلي - سعوي أو استقرائي - والذي يأتي من الخسائر الحتمية لإحداث أي تغييرات في التيار المار عبر موصل المجالات الكهربائية ، ومن ثم يمكن أن تكون مقاومة الموصل من نوعين:

1. مقاومة كهربائية محددة للتيار المباشر (لها طابع مقاوم) و
2. مقاومة كهربائية محددة للتيار المتردد (لها طابع رد الفعل).

هنا ، المقاومة من النوع 2 هي قيمة معقدة ، فهي تتكون من عنصرين من TP - نشطة ومتفاعلة ، لأن المقاومة المقاومة توجد دائمًا عندما يمر التيار ، بغض النظر عن طبيعته ، والمقاومة التفاعلية تحدث فقط مع أي تغيير في التيار في الدوائر. في دارات التيار المستمر ، تحدث المفاعلة فقط أثناء العبور المرتبط بالتيار (التغيير في التيار من 0 إلى الاسمي) أو إيقاف التشغيل (الاختلاف من الاسمي إلى 0). وعادة ما يتم أخذها في الاعتبار فقط عند تصميم الحماية من الحمل الزائد.

في دوائر التيار المتردد ، تكون الظواهر المرتبطة بالتفاعلات أكثر تنوعًا. إنها لا تعتمد فقط على المرور الفعلي للتيار عبر قسم معين ، ولكن أيضًا على شكل الموصل ، والاعتماد ليس خطيًا.

الحقيقة هي أن التيار المتردد يحث على مجال كهربائي حول كل من الموصل الذي يتدفق من خلاله ، وفي الموصل نفسه. ومن هذا المجال ، تنشأ تيارات إيدي ، والتي تعطي تأثير "دفع" الحركة الرئيسية الفعلية للشحنات ، من عمق قسم الموصل بأكمله إلى سطحه ، وهو ما يسمى "تأثير الجلد" (من الجلد - جلد). اتضح أن التيارات الدوامة ، كما كانت ، "تسرق" مقطعها العرضي من الموصل. يتدفق التيار في طبقة معينة قريبة من السطح ، ويظل باقي سمك الموصل غير مستخدم ، ولا يقلل من مقاومته ، ولا فائدة من زيادة سمك الموصلات. خاصة عند الترددات العالية. لذلك ، بالنسبة للتيار المتناوب ، يتم قياس المقاومة في مثل هذه المقاطع العرضية للموصلات ، حيث يمكن اعتبار المقطع العرضي بأكمله بالقرب من السطح. يسمى هذا السلك رقيقًا ، ويساوي سمكه ضعف عمق هذه الطبقة السطحية ، حيث تحل تيارات إيدي محل التيار الرئيسي المفيد المتدفق في الموصل.

بالطبع ، لا يقتصر التوصيل الفعال للتيار المتردد على انخفاض سمك الأسلاك المستديرة في المقطع العرضي. يمكن ترقق الموصل ، ولكن في نفس الوقت يصبح مسطحًا على شكل شريط ، ثم يكون المقطع العرضي أعلى من السلك المستدير ، على التوالي ، وتكون المقاومة أقل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مجرد زيادة مساحة السطح سيكون له تأثير زيادة المقطع العرضي الفعال. يمكن تحقيق الشيء نفسه باستخدام سلك مجدول بدلاً من حبلا منفردًا ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن السلك المجدول متفوق في المرونة على الخيط الفردي ، والذي غالبًا ما يكون ذا قيمة أيضًا. من ناحية أخرى ، مع الأخذ في الاعتبار تأثير الجلد في الأسلاك ، من الممكن جعل الأسلاك مركبة من خلال صنع اللب من معدن له خصائص قوة جيدة ، مثل الفولاذ ، ولكن خصائص كهربائية منخفضة. في الوقت نفسه ، يتم صنع جديلة من الألومنيوم فوق الفولاذ ، والذي يتمتع بمقاومة أقل.

بالإضافة إلى تأثير الجلد ، يتأثر تدفق التيار المتردد في الموصلات بإثارة التيارات الدوامة في الموصلات المحيطة. تسمى هذه التيارات بتيارات الالتقاط ، ويتم تحفيزها في كل من المعادن التي لا تلعب دور الأسلاك (تحمل العناصر الهيكلية) ، وفي أسلاك المجمع الموصل بأكمله - تلعب دور الأسلاك في المراحل الأخرى ، الصفر ، التأريض .

تم العثور على كل هذه الظواهر في جميع التصميمات المتعلقة بالكهرباء ، وهذا يعزز بشكل أكبر أهمية وجود معلومات مرجعية موجزة تحت تصرفك لمجموعة متنوعة من المواد.

تُقاس مقاومة الموصلات بأدوات حساسة ودقيقة للغاية ، حيث يتم اختيار المعادن للأسلاك ولديها أقل مقاومة - بترتيب أوم * 10-6 لكل متر من الطول والمربع. مم. أقسام. لقياس مقاومة العزل ، هناك حاجة إلى أدوات ، على العكس من ذلك ، لها نطاقات من قيم المقاومة الكبيرة جدًا - عادةً ميغا أوم. من الواضح أن الموصلات يجب أن تعمل بشكل جيد ، ويجب عزل العوازل جيدًا.

الطاولة

الحديد كموصل في الهندسة الكهربائية

الحديد هو أكثر المعادن شيوعًا في الطبيعة والتكنولوجيا (بعد الهيدروجين ، وهو معدن أيضًا). إنه أيضًا أرخص الأسعار وله خصائص قوة ممتازة ، لذلك يتم استخدامه في كل مكان كأساس لقوة الهياكل المختلفة.

في الهندسة الكهربائية ، يتم استخدام الحديد كموصل على شكل أسلاك مرنة من الصلب حيث تكون هناك حاجة إلى القوة المادية والمرونة ، ويمكن تحقيق المقاومة المرغوبة بسبب القسم المناسب.

بوجود جدول للمقاومات المحددة لمختلف المعادن والسبائك ، يمكن حساب المقاطع العرضية للأسلاك المصنوعة من موصلات مختلفة.

على سبيل المثال ، دعونا نحاول إيجاد المقطع العرضي المكافئ كهربائيًا للموصلات المصنوعة من مواد مختلفة: أسلاك النحاس والتنغستن والنيكل والحديد. بالنسبة للسلك الأولي ، خذ سلك الألمنيوم مع مقطع عرضي 2.5 مم.

نحتاج إلى أن تكون مقاومة السلك من كل هذه المعادن على طول 1 متر مساوية لمقاومة السلك الأصلي. ستساوي مقاومة الألمنيوم لكل 1 متر من الطول و 2.5 ملم من المقطع العرضي

حيث R هي المقاومة ، ρ هي مقاومة المعدن من الجدول ، S هي مساحة المقطع العرضي ، L هي الطول.

باستبدال القيم الأولية ، نحصل على مقاومة قطعة طولها متر من سلك الألومنيوم بالأوم.

بعد ذلك ، نحل صيغة S.

، سوف نستبدل القيم من الجدول ونحصل على مناطق المقطع العرضي للمعادن المختلفة.

نظرًا لأن المقاومة في الجدول تقاس على سلك طوله 1 متر ، بالميكرو أوم لكل 1 مم 2 من المقطع العرضي ، فقد حصلنا عليها بالميكرو أوم. للحصول عليه بالأوم ، تحتاج إلى ضرب القيمة في 10-6. لكن عدد الأوم الذي يحتوي على 6 أصفار بعد الفاصلة العشرية ليس ضروريًا بالنسبة إلينا ، لأننا ما زلنا نجد النتيجة النهائية بوحدة mm2.

كما ترون ، مقاومة الحديد كبيرة جدًا ، السلك سميك.

لكن هناك مواد تحتوي على أكثر من ذلك ، مثل النيكل أو الكستانتان.

مقالات مماثلة:

domelectrik.ru

جدول المقاومة الكهربائية للمعادن والسبائك في الهندسة الكهربائية

الصفحة الرئيسية> ذ>



المقاومة النوعية للمعادن.

المقاومة النوعية للسبائك.

يتم إعطاء القيم عند t = 20 درجة مئوية. تعتمد مقاومة السبائك على تكوينها الدقيق التعليقات مدعومة من HyperComments

tab.wikimassa.org

مقاومة كهربائية محددة | عالم اللحام

المقاومة الكهربائية للمواد

المقاومة الكهربائية (المقاومة) - قدرة المادة على منع مرور التيار الكهربائي.

وحدة القياس (SI) - أوم م ؛ يقاس أيضًا بالأوم سم وأوم مم 2 / م.

درجة حرارة المادة ، المقاومة الكهربائية ° С ، أوم م

المعادن
الألومنيوم	20	0.028 10-6
البريليوم	20	0.036 10-6
البرونز الفسفوري	20	0.08 10-6
الفاناديوم	20	0.196 10-6
التنغستن	20	0.055 10-6
الهافنيوم	20	0.322 10-6
دورالومين	20	0.034 10-6
حديد	20	0.097 10-6
ذهب	20	0.024 10-6
إيريديوم	20	0.063 10-6
الكادميوم	20	0.076 10-6
البوتاسيوم	20	0.066 10-6
الكالسيوم	20	0.046 10-6
كوبالت	20	0.097 10-6
السيليكون	27	0.58 10-4
نحاس	20	0.075 10-6
المغنيسيوم	20	0.045 10-6
المنغنيز	20	0.050 10-6
نحاس	20	0.017 10-6
المغنيسيوم	20	0.054 10-6
الموليبدينوم	20	0.057 10-6
صوديوم	20	0.047 10-6
نيكل	20	0.073 10-6
النيوبيوم	20	0.152 10-6
تين	20	0.113 10-6
البلاديوم	20	0.107 10-6
البلاتين	20	0.110 10-6
الروديوم	20	0.047 10-6
الزئبق	20	0.958 10-6
قيادة	20	0.221 10-6
فضة	20	0.016 10-6
صلب	20	0.12 10-6
التنتالوم	20	0.146 10-6
التيتانيوم	20	0.54 10-6
الكروم	20	0.131 10-6
الزنك	20	0.061 10-6
الزركونيوم	20	0.45 10-6
الحديد الزهر	20	0.65 10-6
بلاستيك
Getinaks	20	109–1012
كابرون	20	1010–1011
لافسان	20	1014–1016
زجاج عضوي	20	1011–1013
الستايروفوم	20	1011
PVC	20	1010–1012
البوليسترين	20	1013–1015
بولي ايثيلين	20	1015
الألياف الزجاجية	20	1011–1012
نسيج	20	107–1010
شريط سينمائي	20	109
إيبونيت	20	1012–1014
ممحاة
ممحاة	20	1011–1012
السوائل
زيت المحولات	20	1010–1013
غازات
هواء	0	1015–1018
خشب
الخشب الجاف	20	109–1010
المعادن
كوارتز	230	109
ميكا	20	1011–1015
مواد متعددة
زجاج	20	109–1013

المؤلفات

• ألفا وأوميغا. مرجع موجز / تالين: Printest ، 1991 - 448 ص.
• كتيب الفيزياء الأولية / N.N. كوشكين ، م. شيركيفيتش. M. ، علم. 1976. 256 ص.
• كتاب مرجعي عن لحام المعادن غير الحديدية / S.M. جورفيتش. كييف: نوكوفا دومكا. 1990. 512 ص.

weldworld.com

مقاومة المعادن والإلكتروليتات والمواد (جدول)

مقاومة المعادن والعوازل

يعطي الجدول المرجعي قيم المقاومة p لبعض المعادن والعوازل عند درجة حرارة 18-20 درجة مئوية ، معبراً عنها بالأوم سم. تعتمد قيمة p للمعادن بشكل كبير على الشوائب ، يعطي الجدول قيم p للمعادن النقية كيميائياً ، بالنسبة للعوازل التي يتم إعطاؤها تقريبًا. يتم ترتيب المعادن والعوازل في الجدول بترتيب زيادة قيم p.

مقاومة الجدول للمعادن

معادن نقية	104 ρ (أوم سم)	معادن نقية	104 ρ (أوم سم)
الألومنيوم
دورالومين
		بلاتينيت 2)
		أرجنتين
المنغنيز
		المنجانين
التنغستن		قسنطينة
الموليبدينوم		سبيكة خشب 3)
		روز سبائك 4)
البلاديوم		فكر 6)

جدول مقاومة العوازل

عوازل		عوازل
الخشب الجاف
شريط سينمائي
		الصنوبري
جيتيناكس		الكوارتز _ | _ المحور
زجاج الصودا		البوليسترين
زجاج بيركس
كوارتز || المحاور
الكوارتز تنصهر

مقاومة المعادن النقية في درجات حرارة منخفضة

يعطي الجدول قيم المقاومة (بالأوم سم) لبعض المعادن النقية عند درجات حرارة منخفضة (0 درجة مئوية).

نسبة المقاومة Rt / Rq للمعادن النقية عند درجة حرارة T ° K و 273 ° K.

يعطي الجدول المرجعي نسبة Rt / Rq لمقاومة المعادن النقية عند درجة حرارة T ° K و 273 ° K.

معادن نقية
الألومنيوم
التنغستن
الموليبدينوم

مقاومة الإلكتروليتات

يعطي الجدول قيم المقاومة النوعية للإلكتروليتات بالأوم سم عند درجة حرارة 18 درجة مئوية. يتم إعطاء تركيز المحاليل ج كنسبة مئوية ، والتي تحدد عدد جرامات الملح اللامائي أو الحمض في 100 جم من المحلول.

مصدر المعلومات: دليل موجز فيزيائي وتقني / المجلد 1 ، - م: 1960.

infotables.ru

المقاومة الكهربائية - فولاذ

صفحة 1

تزداد المقاومة الكهربائية للصلب مع زيادة درجة الحرارة ، وتلاحظ أكبر التغييرات عند تسخينها إلى درجة حرارة نقطة كوري. بعد نقطة كوري ، تتغير قيمة المقاومة الكهربائية بشكل طفيف وعند درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية تظل ثابتة عمليًا.

نظرًا للمقاومة الكهربائية العالية للفولاذ ، تخلق iuKii تباطؤًا كبيرًا في اضمحلال التدفق. في الموصلات لمدة 100 أ ، يكون وقت التسرب هو 0 07 ثانية ، وفي الموصلات 600 أ -0 23 ثانية. نظرًا للمتطلبات الخاصة للموصلات من سلسلة KMV ، والتي تم تصميمها لتشغيل وإيقاف تشغيل المغناطيسات الكهربائية لمحركات قاطع دارة الزيت ، تسمح الآلية الكهرومغناطيسية لهذه الموصلات بضبط جهد التشغيل وإطلاق الجهد عن طريق ضبط قوة العودة الربيع والربيع الخاص المسيل للدموع. يجب أن تعمل الموصلات من نوع KMV مع انخفاض عميق في الجهد. لذلك ، يمكن أن ينخفض ​​الحد الأدنى لجهد التشغيل لهذه الموصلات إلى 65٪ UH. يتسبب جهد الالتقاط المنخفض هذا في تدفق تيار خلال الملف عند الجهد المقنن ، مما يؤدي إلى زيادة تسخين الملف.

تعمل مادة السيليكون المضافة على زيادة المقاومة الكهربائية للفولاذ بما يتناسب تقريبًا مع محتوى السيليكون وبالتالي تساعد على تقليل خسائر التيار الدوامة التي تحدث في الفولاذ عند تشغيله في مجال مغناطيسي متناوب.

تزيد مضافة السيليكون من المقاومة الكهربائية للفولاذ ، مما يساعد على تقليل خسائر تيار الدوامة ، ولكن في نفس الوقت ، يزيد السيليكون من الخواص الميكانيكية للفولاذ ، مما يجعله هشًا.

أوم - مم 2 / م - المقاومة الكهربائية للفولاذ.

لتقليل التيارات الدوامة ، يتم استخدام النوى ، مصنوعة من درجات الصلب مع زيادة المقاومة الكهربائية للصلب ، وتحتوي على 0 5-4 8٪ سيليكون.

للقيام بذلك ، تم وضع شاشة رفيعة مصنوعة من الفولاذ اللين مغناطيسيًا على دوار ضخم مصنوع من سبيكة CM-19 المثالية. تختلف المقاومة الكهربائية المحددة للصلب قليلاً عن المقاومة المحددة للسبيكة ، ويكون cg للصلب أعلى تقريبًا من حيث الحجم. يتم اختيار سمك الشاشة وفقًا لعمق الاختراق لتوافقيات الأسنان من الدرجة الأولى ويساوي d 0 8 مم. للمقارنة ، تم إعطاء خسائر إضافية ، W ، بدوار أساسي من قفص السنجاب ودوار من طبقتين مع أسطوانة ضخمة مصنوعة من سبيكة SM-19 وبحلقات نهائية نحاسية.

المادة الرئيسية الموصلة مغناطيسيًا هي سبائك الصلب الكهربائية المحتوية على 2 إلى 5٪ من السيليكون. تزيد مضافة السيليكون من المقاومة الكهربائية للفولاذ ، مما يؤدي إلى تقليل خسائر تيار الدوامة ، ويصبح الفولاذ مقاومًا للأكسدة والشيخوخة ، ولكنه يصبح أكثر هشاشة. في السنوات الأخيرة ، تم استخدام الفولاذ المدلفن على البارد الموجه للحبوب مع خصائص مغناطيسية أعلى في اتجاه التدحرج على نطاق واسع. لتقليل الخسائر من التيارات الدوامة ، يتكون قلب الدائرة المغناطيسية في شكل حزمة مجمعة من صفائح من الصلب المختوم.

الفولاذ الكهربائي هو صلب منخفض الكربون. لتحسين الخصائص المغناطيسية ، يتم إدخال السيليكون فيه ، مما يؤدي إلى زيادة المقاومة الكهربائية للفولاذ. هذا يؤدي إلى انخفاض في خسائر التيار الدوامة.

بعد المعالجة ، يتم تلدين الدائرة المغناطيسية. نظرًا لأن التيارات الدوامة في الفولاذ متورطة في إنشاء التباطؤ ، يجب التركيز على المقاومة الكهربائية للصلب بترتيب Pc (Yu-15) 10-6 أوم سم. في موضع جذب المحرك ، يكون النظام المغناطيسي تمامًا مشبع بشدة ، لذا فإن الحث الأولي في الأنظمة المغناطيسية المختلفة يتقلب في حدود صغيرة جدًا ويكون للصلب من الدرجة E Vn1 6 - 1 7 Ch. تحافظ القيمة المحددة للحث على قوة المجال في فولاذ ترتيب يانغ.

لتصنيع الأنظمة المغناطيسية (النوى المغناطيسية) للمحولات ، يتم استخدام الفولاذ الكهربائي الرقيق الخاص ، والذي يحتوي على محتوى سيليكون متزايد (يصل إلى 5 ٪). يساهم السيليكون في نزع الكربنة من الفولاذ ، مما يؤدي إلى زيادة النفاذية المغناطيسية ، ويقلل من خسائر التباطؤ ويزيد من مقاومته الكهربائية. تسمح الزيادة في المقاومة الكهربائية المحددة للصلب بتقليل الخسائر فيه من التيارات الدوامية. بالإضافة إلى ذلك ، يُضعف السيليكون شيخوخة الفولاذ (زيادة خسائر الفولاذ بمرور الوقت) ، ويقلل من انقباضه المغناطيسي (التغير في شكل وحجم الجسم أثناء المغنطة) ، وبالتالي ضوضاء المحولات. في الوقت نفسه ، يؤدي وجود السيليكون في الفولاذ إلى زيادة هشاشته ويجعل من الصعب تشغيله بالماكينة.

الصفحات: 1 2

www.ngpedia.ru

المقاومة | Wikitronics Wiki

المقاومة هي إحدى خصائص المادة التي تحدد قدرتها على توصيل التيار الكهربائي. يتم تعريفها على أنها نسبة المجال الكهربائي إلى كثافة التيار. في الحالة العامة ، هو موتر ، ولكن بالنسبة لمعظم المواد التي لا تظهر خصائص متباينة الخواص ، يتم أخذها كقيمة عددية.

التعيين - ρ

$ \ vec E = \ rho \ vec j ، $

$ \ vec E $ - شدة المجال الكهربائي ، $ \ vec j $ - كثافة التيار.

وحدة SI هي مقياس أوم (أوم م ، Ω م).

يتم تحديد مقاومة الأسطوانة أو المنشور (بين النهايات) لمادة بطول l والقسم العرضي S من حيث المقاومة على النحو التالي:

$ R = \ frac (\ rho l) (S). $

في التكنولوجيا ، يتم استخدام تعريف المقاومة ، كمقاومة لموصل المقطع العرضي للوحدة وطول الوحدة.

المقاومة لبعض المواد المستخدمة في الهندسة الكهربائية تحرير

المادة ρ عند 300 كلفن ، أوم م TKS ، K⁻¹

فضة	1.59 10⁻⁸	4.10 10⁻³
نحاس	1.67 10⁻⁸	4.33 10⁻³
ذهب	2.35 10⁻⁸	3.98 10⁻³
الألومنيوم	2.65 10⁻⁸	4.29 10⁻³
التنغستن	5.65 10⁻⁸	4.83 10⁻³
نحاس	6.5 10⁻⁸	1.5 10⁻³
النيكل	6.84 10⁻⁸	6.75 10⁻³
حديد (α)	9.7 10⁻⁸	6.57 10⁻³
القصدير الرمادي	1.01 10⁻⁷	4.63 10⁻³
البلاتين	1.06 10⁻⁷	6.75 10⁻³
القصدير الأبيض	1.1 10⁻⁷	4.63 10⁻³
صلب	1.6 10⁻⁷	3.3 10⁻³
قيادة	2.06 10⁻⁷	4.22 10⁻³
دورالومين	4.0 10⁻⁷	2.8 10⁻³
المنغنين	4.3 10⁻⁷	± 2 10⁻⁵
كونستانتان	5.0 10⁻⁷	± 3 10⁻⁵
الزئبق	9.84 10⁻⁷	9.9 10⁻⁴
نيتشروم 80/20	1.05 10⁻⁶	1.8 10⁻⁴
كانتال A1	1.45 10⁻⁶	3 10⁻⁵
الكربون (الماس ، الجرافيت)	1.3 10⁻⁵
الجرمانيوم	4.6 10⁻¹
السيليكون	6.4 10²
الإيثانول	3 10³
ماء مقطر	5 10³
يبونيت	10⁸
الورق الصلب	10¹⁰
زيت المحولات	10¹¹
زجاج عادي	5 10¹¹
البولي فينيل	10¹²
الخزف	10¹²
خشب	10¹²
PTFE (تفلون)	> 10¹³
ممحاة	5 10¹³
زجاج الكوارتز	10¹⁴
ورق مشمع	10¹⁴
البوليسترين	> 10¹⁴
الميكا	5 10¹⁴
البارافين	10¹⁵
بولي ايثيلين	3 10¹⁵
راتنج الاكريليك	10¹⁹

en.electronics.wikia.com

مقاومة كهربائية محددة | صيغة الحجمي الجدول

المقاومة الكهربائية هي كمية فيزيائية تشير إلى مدى قدرة المادة على مقاومة مرور تيار كهربائي من خلالها. قد يخلط بعض الناس بين هذه الخاصية والمقاومة الكهربائية العادية. على الرغم من تشابه المفاهيم ، فإن الاختلاف بينهما يكمن في حقيقة أن المحدد يشير إلى المواد ، والمصطلح الثاني يشير حصريًا إلى الموصلات ويعتمد على مادة تصنيعها.

مقلوب هذه المادة هو التوصيل الكهربائي. كلما زادت هذه المعلمة ، كان التيار يمر عبر المادة بشكل أفضل. وفقًا لذلك ، كلما ارتفعت المقاومة ، من المتوقع حدوث المزيد من الخسائر عند الإنتاج.

صيغة الحساب وقيمة القياس

بالنظر إلى ما يتم قياس المقاومة الكهربائية به ، من الممكن أيضًا تتبع الاتصال مع غير المحدد ، حيث يتم استخدام وحدات أوم م لتعيين المعلمة. يتم الإشارة إلى القيمة نفسها كـ ρ. بهذه القيمة ، من الممكن تحديد مقاومة مادة ما في حالة معينة ، بناءً على أبعادها. تتوافق وحدة القياس هذه مع نظام SI ، ولكن قد تكون هناك خيارات أخرى. في التكنولوجيا ، يمكنك أن ترى بشكل دوري التسمية القديمة أوم mm2 / m. للتحويل من هذا النظام إلى النظام الدولي ، لن تحتاج إلى استخدام صيغ معقدة ، لأن 1 أوم مم 2 / م يساوي 10-6 أوم م.

تكون صيغة المقاومة الكهربائية كما يلي:

R = (ρ l) / S ، حيث:

• R هي مقاومة الموصل ؛
• Ρ هي مقاومة المادة ؛
• l طول الموصل ؛
• S هو المقطع العرضي للموصل.

اعتماد درجات الحرارة

تعتمد المقاومة الكهربائية المحددة على درجة الحرارة. لكن كل مجموعات المواد تظهر نفسها بشكل مختلف عندما تتغير. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند حساب الأسلاك التي ستعمل في ظروف معينة. على سبيل المثال ، في الشارع ، حيث تعتمد قيم درجة الحرارة على الموسم ، تكون المواد الضرورية أقل عرضة للتغيرات في النطاق من -30 إلى +30 درجة مئوية. إذا كان من المخطط استخدامه في تقنية تعمل في ظل نفس الظروف ، فمن الضروري هنا أيضًا تحسين الأسلاك لمعلمات محددة. يتم اختيار المادة دائمًا مع مراعاة العملية.

في الجدول الاسمي ، تؤخذ المقاومة الكهربائية عند درجة حرارة 0 درجة مئوية. تعود الزيادة في هذه المعلمة عند تسخين المادة إلى حقيقة أن شدة حركة الذرات في المادة تبدأ في الزيادة. تنتشر ناقلات الشحنات الكهربائية بشكل عشوائي في جميع الاتجاهات ، مما يؤدي إلى خلق عوائق في حركة الجسيمات. يتم تقليل حجم التدفق الكهربائي.

مع انخفاض درجة الحرارة ، تصبح ظروف التدفق الحالية أفضل. عندما يتم الوصول إلى درجة حرارة معينة ، والتي ستكون مختلفة لكل معدن ، تظهر الموصلية الفائقة ، حيث تصل الخاصية المعنية إلى الصفر تقريبًا.

تصل الاختلافات في المعلمات أحيانًا إلى قيم كبيرة جدًا. يمكن استخدام تلك المواد ذات الأداء العالي كعوازل. إنها تساعد في حماية الأسلاك من الدوائر القصيرة والاتصال البشري غير المقصود. لا تنطبق بعض المواد بشكل عام على الهندسة الكهربائية إذا كانت لها قيمة عالية لهذه المعلمة. خصائص أخرى قد تتداخل مع هذا. على سبيل المثال ، لن يكون للتوصيل الكهربائي للماء أهمية كبيرة في هذا المجال. فيما يلي قيم بعض المواد ذات المعدلات المرتفعة.

مواد ذات مقاومة عالية	ρ (أوم م)
الباكليت	1016
البنزين	1015...1016
ورق	1015
ماء مقطرة	104
مياه البحر	0.3
الخشب الجاف	1012
كانت الأرض الرطبة	102
زجاج الكوارتز	1016
الكيروسين	1011
رخام	108
البارافين	1015
زيت البارافين	1014
شبكي	1013
البوليسترين	1016
PVC	1013
بولي ايثيلين	1012
زيت السيليكون	1013
ميكا	1014
زجاج	1011
زيت المحولات	1010
بورسلين	1014
سليت	1014
إيبونيت	1016
العنبر	1018

تستخدم المواد ذات المعدلات المنخفضة بشكل أكثر نشاطًا في الهندسة الكهربائية. غالبًا ما تكون هذه معادن تعمل كموصلات. كما أنها تظهر اختلافات كثيرة. لمعرفة المقاومة الكهربائية للنحاس أو المواد الأخرى ، يجدر النظر في الجدول المرجعي.

مواد ذات مقاومة منخفضة	ρ (أوم م)
الألومنيوم	2.7 10-8
التنغستن	5.5 10-8
الجرافيت	8.0 10-6
حديد	1.0 10-7
ذهب	2.2 10-8
إيريديوم	4.74 10-8
قسنطينة	5.0 10-7
فولاذ صلب	1.3 10-7
المغنيسيوم	4.4 10-8
المنجانين	4.3 10-7
نحاس	1.72 10-8
الموليبدينوم	5.4 10-8
نيكيل الفضي	3.3 10-7
نيكل	8.7 10-8
نيتشروم	1.12 10-6
تين	1.2 10-7
البلاتين	1.07 10-7
الزئبق	9.6 10-7
قيادة	2.08 10-7
فضة	1.6 10-8
الحديد الزهر الرمادي	1.0 10-6
فرش كاربون	4.0 10-5
الزنك	5.9 10-8
نيكل	0.4 10-6

المقاومة الكهربائية ذات الحجم المحدد

تميز هذه المعلمة القدرة على تمرير التيار عبر حجم المادة. للقياس ، من الضروري تطبيق جهد جهد من جوانب مختلفة من المادة ، حيث سيتم تضمين المنتج في الدائرة الكهربائية. يتم تزويده بالتيار مع المعلمات الاسمية. بعد المرور ، يتم قياس بيانات الإخراج.

استخدم في الهندسة الكهربائية

يستخدم تغيير المعلمة عند درجات حرارة مختلفة على نطاق واسع في الهندسة الكهربائية. أبسط مثال على ذلك هو المصباح المتوهج ، حيث يتم استخدام خيوط نيتشروم. عند تسخينه ، يبدأ في التوهج. عندما يمر التيار من خلاله ، يبدأ في التسخين. مع زيادة الحرارة ، تزداد المقاومة. وفقًا لذلك ، فإن التيار الأولي المطلوب للحصول على الإضاءة محدود. يمكن أن يصبح ملف نيتشروم ، باستخدام نفس المبدأ ، منظمًا على أجهزة مختلفة.

كما تم استخدام المعادن الثمينة ، التي لها خصائص مناسبة للهندسة الكهربائية ، على نطاق واسع. بالنسبة للدوائر الحرجة التي تتطلب سرعة ، يتم تحديد جهات الاتصال الفضية. لديهم تكلفة عالية ، ولكن بالنظر إلى كمية المواد الصغيرة نسبيًا ، فإن استخدامها له ما يبرره تمامًا. النحاس أقل شأنا من الفضة في الموصلية ، ولكن سعره في المتناول ، حيث يستخدم في كثير من الأحيان في صناعة الأسلاك.

في الظروف التي يمكن فيها استخدام درجات حرارة منخفضة للغاية ، يتم استخدام الموصلات الفائقة. بالنسبة لدرجة حرارة الغرفة والاستخدام الخارجي ، فهي ليست مناسبة دائمًا ، لأنه مع ارتفاع درجة الحرارة ، ستبدأ موصليةها في الانخفاض ، لذلك يظل الألمنيوم والنحاس والفضة روادًا لمثل هذه الظروف.

في الممارسة العملية ، يتم أخذ العديد من المعلمات في الاعتبار ، وهذه المعلمة هي واحدة من أهمها. يتم تنفيذ جميع الحسابات في مرحلة التصميم ، حيث يتم استخدام المواد المرجعية.

لقد سمع الكثير عن قانون أوم ، لكن لا يعرف الجميع ما هو. تبدأ الدراسة بدورة مدرسية في الفيزياء. بمزيد من التفصيل قم بتمرير الكلية الفيزيائية والديناميكا الكهربية. من غير المحتمل أن تكون هذه المعرفة مفيدة للشخص العادي العادي ، ولكنها ضرورية للتطوير العام ، وللمهنة المستقبلية. من ناحية أخرى ، فإن المعرفة الأساسية بالكهرباء وهيكلها وميزاتها في المنزل ستساعد في تحذير نفسك من المتاعب. لا عجب أن يسمى قانون أوم القانون الأساسي للكهرباء. يحتاج رب المنزل إلى المعرفة في مجال الكهرباء من أجل منع الجهد الزائد ، والذي يمكن أن يؤدي إلى زيادة الحمل والحريق.

مفهوم المقاومة الكهربائية

اكتشف الفيزيائي الألماني جورج سيمون أوم العلاقة بين الكميات الفيزيائية الأساسية للدائرة الكهربائية - المقاومة والجهد وقوة التيار.

المقاومة الكهربائية للموصل هي القيمة التي تميز مقاومته للتيار الكهربائي.بمعنى آخر ، يترك جزء من الإلكترونات تحت تأثير تيار كهربائي على الموصل مكانه في الشبكة البلورية ويذهب إلى القطب الموجب للموصل. تبقى بعض الإلكترونات في الشبكة ، وتستمر في الدوران حول ذرة النواة. تشكل هذه الإلكترونات والذرات مقاومة كهربائية تمنع حركة الجسيمات المنبعثة.

العملية المذكورة أعلاه قابلة للتطبيق على جميع المعادن ، ولكن المقاومة فيها تحدث بطرق مختلفة. هذا بسبب الاختلاف في الحجم والشكل والمواد التي يتكون منها الموصل. وفقًا لذلك ، فإن أبعاد الشبكة البلورية لها شكل غير متساوٍ بالنسبة للمواد المختلفة ، وبالتالي فإن المقاومة الكهربائية لحركة التيار من خلالها ليست هي نفسها.

من هذا المفهوم يتبع تعريف مقاومة المادة ، وهو مؤشر فردي لكل معدن على حدة. المقاومة الكهربائية (SER) هي كمية مادية يُشار إليها بالحرف اليوناني ρ وتتميز بقدرة المعدن على منع مرور الكهرباء من خلاله.

النحاس هو المادة الرئيسية للموصلات

يتم حساب مقاومة المادة بواسطة الصيغة ، حيث يكون أحد المؤشرات المهمة هو معامل درجة الحرارة للمقاومة الكهربائية. يحتوي الجدول على قيم المقاومة لثلاثة معادن معروفة في نطاق درجة الحرارة من 0 إلى 100 درجة مئوية.

إذا أخذنا معامل مقاومة الحديد ، كأحد المواد المتاحة ، يساوي 0.1 أوم ، فسنحتاج إلى 10 أمتار لـ 1 أوم. تمتلك الفضة أدنى مقاومة كهربائية ؛ أما بالنسبة لمؤشرها البالغ 1 أوم ، فيخرج 66.7 مترًا. فرق كبير ، لكن الفضة معدن باهظ الثمن ولا يستخدم على نطاق واسع. التالي من حيث الأداء هو النحاس ، حيث يتطلب 1 أوم مترًا. نظرًا لتوفره وتكلفته مقارنة بالفضة ، يعد النحاس أحد أكثر المواد شيوعًا للاستخدام في الشبكات الكهربائية. تجعل المقاومة المنخفضة للأسلاك النحاسية أو مقاومة الأسلاك النحاسية من الممكن استخدام موصل نحاسي في العديد من فروع العلوم والتكنولوجيا ، وكذلك في الأغراض الصناعية والمنزلية.

قيمة المقاومة

قيمة المقاومة ليست ثابتة ، فهي تتغير حسب العوامل التالية:

• الحجم. كلما زاد قطر الموصل ، زاد عدد الإلكترونات التي يمر بها من خلال نفسه. لذلك ، كلما كان حجمها أصغر ، زادت المقاومة.
• طول. تمر الإلكترونات عبر الذرات ، لذا فكلما زاد طول السلك ، زاد عدد الإلكترونات التي تنتقل عبرها. عند الحساب ، من الضروري مراعاة طول السلك وحجمه ، لأنه كلما كان السلك أطول وأرق ، زادت مقاومته والعكس صحيح. قد يؤدي عدم حساب حمولة المعدات المستخدمة إلى ارتفاع درجة حرارة السلك والحريق.
• درجة الحرارة. من المعروف أن نظام درجة الحرارة له أهمية كبيرة في سلوك المواد بطرق مختلفة. المعدن ، مثله مثل أي شيء آخر ، يغير خصائصه عند درجات حرارة مختلفة. تعتمد مقاومة النحاس بشكل مباشر على معامل درجة الحرارة لمقاومة النحاس وتزداد عند تسخينها.
• تآكل. يؤدي تكوين التآكل إلى زيادة الحمل بشكل كبير. يحدث هذا بسبب التأثيرات البيئية ، دخول الرطوبة ، الملح ، الأوساخ ، إلخ. المظاهر. يوصى بعزل وحماية جميع التوصيلات والمحطات والالتواءات وتثبيت الحماية للمعدات الموجودة في الشارع واستبدال الأسلاك والتجمعات والتجمعات التالفة في الوقت المناسب.

حساب المقاومة

يتم إجراء الحسابات عند تصميم الأشياء لأغراض واستخدامات مختلفة ، لأن دعم الحياة لكل منها يأتي من الكهرباء. يتم أخذ كل شيء في الاعتبار ، من تركيبات الإضاءة إلى المعدات المعقدة تقنيًا. في المنزل ، سيكون من المفيد أيضًا إجراء عملية حسابية ، خاصةً إذا كان من المخطط استبدال الأسلاك. لبناء المساكن الخاصة ، من الضروري حساب الحمل ، وإلا فإن التجميع "اليدوي" للأسلاك الكهربائية يمكن أن يؤدي إلى نشوب حريق.

الغرض من الحساب هو تحديد المقاومة الكلية للموصلات لجميع الأجهزة المستخدمة ، مع مراعاة معاييرها الفنية. يتم حسابه بواسطة الصيغة R = p * l / S ، حيث:

R هي النتيجة المحسوبة ؛

p هو مؤشر المقاومة من الجدول ؛

l طول السلك (الموصل) ؛

S هو قطر القسم.

الوحدات

في النظام الدولي لوحدات الكميات الفيزيائية (SI) ، تقاس المقاومة الكهربائية بالأوم (أوم). وحدة قياس المقاومة وفقًا لنظام SI تساوي هذه المقاومة لمادة يكون فيها الموصل مصنوعًا من مادة واحدة بطول متر واحد مع مقطع عرضي 1 متر مربع. م لديه مقاومة 1 أوم. يظهر في الجدول بوضوح استخدام 1 أوم / م فيما يتعلق بالمعادن المختلفة.

أهمية المقاومة

يمكن النظر إلى العلاقة بين المقاومة والموصلية على أنها علاقة متبادلة. كلما ارتفع مؤشر أحد الموصلات ، انخفض مؤشر الموصل الآخر والعكس صحيح. لذلك ، عند حساب التوصيل الكهربائي ، يتم استخدام الحساب 1 / r ، لأن الرقم المقلوب لـ X هو 1 / X والعكس صحيح. يشار إلى المؤشر المحدد بالحرف g.

فوائد النحاس الالكتروليتى

المقاومة المنخفضة (بعد الفضة) كميزة ، النحاس غير محدود. لها خصائص فريدة من نوعها في خصائصها ، وهي اللدونة ، عالية المرونة. بفضل هذه الصفات ، يتم إنتاج النحاس الإلكتروليتي عالي النقاء لإنتاج الكابلات المستخدمة في الأجهزة الكهربائية وتكنولوجيا الكمبيوتر والصناعة الكهربائية وصناعة السيارات.

اعتماد مؤشر المقاومة على درجة الحرارة

معامل درجة الحرارة هو قيمة تساوي التغير في جهد جزء من الدائرة ومقاومة المعدن نتيجة للتغيرات في درجة الحرارة. تميل معظم المعادن إلى زيادة المقاومة مع زيادة درجة الحرارة بسبب الاهتزازات الحرارية للشبكة البلورية. يؤثر معامل درجة حرارة مقاومة النحاس على المقاومة المحددة للسلك النحاسي وعند درجات حرارة من 0 إلى 100 درجة مئوية يكون 4.1 10−3 (1 / كلفن). بالنسبة للفضة ، تبلغ قيمة هذا المؤشر في ظل نفس الظروف 3.8 ، وللحديد 6.0. هذا يثبت مرة أخرى فعالية استخدام النحاس كموصل.

ما هي مقاومة المادة؟ للإجابة على هذا السؤال بعبارات بسيطة ، عليك أن تتذكر مسار الفيزياء وأن تقدم التجسيد المادي لهذا التعريف. يمر تيار كهربائي عبر المادة ، وهو بدوره يمنع مرور التيار ببعض القوة.

مفهوم مقاومة المادة

هذه هي القيمة التي توضح مدى تداخل المادة مع التيار ، أي المقاومة (الحرف اللاتيني "ro"). في النظام الدولي للوحدات المقاومة معبرا عنها بالأوممضروبة في العداد. صيغة الحساب هي: "المقاومة مضروبة في مساحة المقطع العرضي ومقسمة على طول الموصل".

السؤال الذي يطرح نفسه: "لماذا تستخدم مقاومة أخرى عند إيجاد المقاومة؟". الجواب بسيط ، هناك نوعان من الكميات المختلفة - المقاومة والمقاومة. يوضح الثاني مدى قدرة المادة على منع مرور التيار من خلالها ، ويظهر الأول نفس الشيء تقريبًا ، فقط لم نعد نتحدث عن مادة بالمعنى العام ، ولكن عن موصل بطول محدد و منطقة المقطع العرضي المصنوعة من هذه المادة.

تسمى القيمة التبادلية التي تميز قدرة مادة ما على تمرير الكهرباء بالتوصيل الكهربائي ، وترتبط الصيغة التي يتم من خلالها حساب المقاومة المحددة ارتباطًا مباشرًا بالموصلية المحددة.

استخدام النحاس

يستخدم مفهوم المقاومة على نطاق واسع في حساب موصلية التيار الكهربائي بواسطة معادن مختلفة. بناءً على هذه الحسابات ، يتم اتخاذ القرارات بشأن مدى استصواب استخدام معدن معين لتصنيع الموصلات الكهربائية المستخدمة في البناء وصنع الأدوات وغيرها من المجالات.

جدول مقاومة المعادن

هل توجد جداول محددة؟ التي يتم فيها تجميع البيانات المتاحة حول انتقال ومقاومة المعادن ، كقاعدة عامة ، يتم حساب هذه الجداول لظروف معينة.

على وجه الخصوص ، المشهورة طاولة المقاومة من بلورات معدنية مفردةعند درجة حرارة عشرين درجة مئوية ، وكذلك جدول مقاومة المعادن والسبائك.

تُستخدم هذه الجداول لحساب البيانات المختلفة في ظل ما يسمى بالظروف المثالية ؛ من أجل حساب القيم لأغراض محددة ، يجب استخدام الصيغ.

نحاس. خصائصه وخصائصه

وصف المادة وخصائصها

النحاس هو معدن اكتشفه الجنس البشري لفترة طويلة جدًا وقد استخدم أيضًا لأغراض فنية مختلفة لفترة طويلة. النحاس معدن مرن ومرن للغاية وله موصلية كهربائية عالية ، مما يجعله مشهورًا جدًا في صناعة الأسلاك والموصلات المختلفة.

الخصائص الفيزيائية للنحاس:

• نقطة الانصهار - 1084 درجة مئوية ؛
• نقطة الغليان - 2560 درجة مئوية ؛
• الكثافة عند 20 درجة - 8890 كجم مقسومة على متر مكعب ؛
• سعة حرارية محددة عند ضغط ثابت ودرجة حرارة 20 درجة - 385 كج / جول * كغم
• مقاومة كهربائية محددة - 0.01724 ؛

درجات النحاس

يمكن تقسيم هذا المعدن إلى عدة مجموعات أو درجات ، لكل منها خصائصها الخاصة وتطبيقاتها في الصناعة:

1. تعتبر الدرجات M00 و M0 و M1 ممتازة لإنتاج الكابلات والموصلات ؛ وعند إعادة الصهر ، يتم استبعاد التشبع بالأكسجين.
2. تعتبر الدرجات M2 و M3 من الخيارات منخفضة التكلفة التي تم تصميمها للمنتجات المدرفلة الصغيرة وتلبية معظم التطبيقات التقنية والصناعية صغيرة الحجم.
3. الدرجات M1 و M1f و M1r و M2r و M3r هي درجات نحاسية باهظة الثمن مصنوعة لمستهلك معين بمتطلبات وطلبات محددة.

العلامات التجارية فيما بينهم تختلف بعدة طرق:

تأثير الشوائب على خواص النحاس

يمكن أن تؤثر الشوائب على الخصائص الميكانيكية والتقنية والتشغيلية للمنتجات.

نحن نعلم أن سبب المقاومة الكهربائية للموصل هو تفاعل الإلكترونات مع أيونات الشبكة البلورية المعدنية (§ 43). لذلك ، يمكن افتراض أن مقاومة الموصل تعتمد على طوله ومساحة المقطع العرضي ، وكذلك على المادة التي صنع منها.

يوضح الشكل 74 الإعداد لمثل هذه التجربة. يتم تضمين موصلات مختلفة بدورها في دائرة المصدر الحالي ، على سبيل المثال:

1. أسلاك نيكل بنفس السماكة لكن بأطوال مختلفة ؛
2. أسلاك نيكل لها نفس الطول ، ولكن بسماكات مختلفة (منطقة مقطع عرضي مختلفة) ؛
3. أسلاك النيكل والنيكروم من نفس الطول والسماكة.

يتم قياس التيار في الدائرة بواسطة مقياس التيار الكهربائي ، الجهد بمقياس الفولتميتر.

معرفة الجهد في نهايات الموصل وقوة التيار فيه ، وفقًا لقانون أوم ، يمكنك تحديد مقاومة كل من الموصلات.

أرز. 74. اعتماد مقاومة الموصل على حجمه ونوع المادة

بعد إجراء هذه التجارب ، سنثبت ما يلي:

1. من اثنين من الأسلاك المطلية بالنيكل من نفس السماكة ، فإن السلك الأطول يتمتع بمقاومة أكبر ؛
2. من سلكين من النيكل لهما نفس الطول ، يكون للسلك ذي المقطع العرضي الأصغر مقاومة أكبر ؛
3. تتمتع أسلاك النيكل والنيكروم من نفس الحجم بمقاومة مختلفة.

تمت دراسة اعتماد مقاومة الموصل على أبعاده والمادة التي يصنع منها الموصل لأول مرة بواسطة أوم في التجارب. وجد أن المقاومة تتناسب طرديًا مع طول الموصل ، وتتناسب عكسًا مع مساحة المقطع العرضي ، وتعتمد على مادة الموصل.

كيف تأخذ في الاعتبار اعتماد المقاومة على المادة التي صنع منها الموصل؟ لهذا ، فإن ما يسمى ب مقاومة المادة.

المقاومة هي كمية فيزيائية تحدد مقاومة موصل مصنوع من مادة معينة ، بطول 1 متر ، ومساحة المقطع العرضي 1 متر مربع.

دعنا نقدم تسميات الحروف: ρ - مقاومة محددة للموصل ، I - طول الموصل ، S - منطقة المقطع العرضي. ثم يتم التعبير عن مقاومة الموصل R بالصيغة

ومنه نحصل على ما يلي:

من الصيغة الأخيرة ، يمكنك تحديد وحدة المقاومة. بما أن وحدة المقاومة هي 1 أوم ، فإن وحدة مساحة المقطع العرضي هي 1 م 2 ، ووحدة الطول 1 م ، فإن وحدة المقاومة هي:

من الأنسب التعبير عن مساحة المقطع العرضي للموصل بالمليمتر المربع ، لأنها غالبًا ما تكون صغيرة. ثم تكون وحدة المقاومة:

يوضح الجدول 8 قيم المقاومة لبعض المواد عند 20 درجة مئوية. تتغير المقاومة مع درجة الحرارة. من الناحية التجريبية ، وجد أنه في المعادن ، على سبيل المثال ، تزداد المقاومة مع زيادة درجة الحرارة.

الجدول 8. المقاومة الكهربائية لبعض المواد (عند t = 20 درجة مئوية)

من بين جميع المعادن ، تمتلك الفضة والنحاس أدنى مقاومة. لذلك فإن الفضة والنحاس هما أفضل موصلات للكهرباء.

عند توصيل الدوائر الكهربائية ، يتم استخدام أسلاك الألمنيوم والنحاس والحديد.

في كثير من الحالات ، هناك حاجة إلى أجهزة ذات مقاومة عالية. إنها مصنوعة من سبائك تم إنشاؤها خصيصًا - مواد ذات مقاومة عالية. على سبيل المثال ، كما يتضح من الجدول 8 ، تتمتع سبيكة نيتشروم بمقاومة تزيد 40 مرة عن مقاومة الألومنيوم.

يتمتع البورسلين والإبونيت بمقاومة عالية لدرجة أنهما لا يوصلان الكهرباء على الإطلاق ، وهما يستخدمان كعوازل.

أسئلة

1. كيف تعتمد مقاومة الموصل على طوله وعلى مساحة المقطع العرضي؟
2. كيف نظهر بشكل تجريبي اعتماد مقاومة الموصل على طوله ومساحة المقطع العرضي والمادة التي يصنع منها؟
3. ما هي المقاومة المحددة للموصل؟
4. ما هي الصيغة التي يمكن استخدامها لحساب مقاومة الموصلات؟
5. ما هي وحدة المقاومة للموصل؟
6. ما هي المواد التي تُصنع منها الموصلات المستخدمة عمليًا؟