Specyficzna odporność miedzi. Fizyka procesu

Często w literaturze elektrotechnicznej pojawia się pojęcie "elektrycznej rezystywności miedzi". I mimowolnie zadając pytanie, co to jest?

Pojęcie "oporu" dla dowolnego przewodnikajest stale połączony ze zrozumieniem procesu przepływu przez niego prądu elektrycznego. Ponieważ mowa w tym artykule poświęcona jest odporności miedzi, należy również wziąć pod uwagę jej właściwości i właściwości metali.

Jeśli chodzi o metale, jest to mimowolnepamiętasz, że wszystkie mają pewną strukturę - sieć krystaliczną. Atomy znajdują się w węzłach takiej sieci i wykonują okresowe oscylacje w odniesieniu do nich. Odległości i położenie tych węzłów zależy od sił oddziaływania wzajemnego pomiędzy atomami (odpychanie i przyciąganie) i są różne dla różnych metali. A wokół atomów na ich orbitach elektrony się obracają. Są również w równowadze na orbicie. Tylko ta siła przyciągania do atomu i odśrodkowa. Czy zrobiłeś sobie zdjęcie? Możesz nazwać go w pewien sposób statycznym.

A teraz dodaj dynamikę. Pole elektryczne zaczyna działać na kawałku miedzi. Co dzieje się wewnątrz dyrygenta? Elektrony, rozdarte siłą pola elektrycznego z ich orbit, pędzą do jego bieguna dodatniego. Tutaj ty i kierowany ruch elektronów, a raczej prąd elektryczny. Ale na drodze ich ruchu natkną się na atomy w węzłach sieci krystalicznej i elektrony wciąż obracające się wokół swoich atomów. W takim przypadku tracą energię i zmieniają kierunek ruchu. Teraz znaczenie wyrażenia "opór przewodnika" staje się nieco jaśniejsze? Te atomy kraty i obracające się wokół nich elektrony opierają się kierunkowemu ruchowi elektronów wyrywanych przez pole elektryczne z ich orbit. Ale pojęcie oporu przewodnika można nazwać ogólną charakterystyką. Dokładniej, każdy przewodnik charakteryzuje rezystywność. Miedź również. Ta właściwość jest indywidualna dla każdego metalu, ponieważ zależy bezpośrednio tylko od kształtu i wymiarów sieci krystalicznej oraz, w pewnym stopniu, od temperatury. Kiedy temperatura przewodnika wzrasta, atomy wykonują bardziej intensywne oscylacje w miejscach sieci. A elektrony obracają się wokół węzłów z większą prędkością i na orbitach o większym promieniu. I oczywiście, swobodne elektrony napotykają większy opór podczas ruchu. To jest fizyka tego procesu.

Oporność miedzi jest standardowawartość. Wartości tego parametru dla wszystkich metali i innych substancji zmierzone w temperaturze 20 ° C można łatwo znaleźć w tabeli odniesienia. Dla miedzi wynosi 0,0175 oma * mm2 / m. Spośród metali najszerzej występujących w przyrodzie wartość ta jest bliska wartości tylko aluminium. Na nim wynosi 0,0271 Ohm * mm2 / m. Specyficzna rezystancja miedzi w jej wartości ustępuje tylko srebrowi, którego wartość wynosi 0,016 oma * mm2 / m. Powoduje to jego szerokie zastosowanie w urządzeniach elektrycznych, w produkcji kabli energetycznych, różnego rodzaju przewodników, do drukowania instalacji urządzeń elektronicznych. Bez drutów miedzianych niemożliwe jest stworzenie transformatorów mocy i silników dla małych domowych urządzeń elektrycznych, które mają właściwość oszczędzania energii. W tym przypadku wymagania co do chemicznej czystości substancji są znacznie zwiększone, ponieważ w obecności nawet 0.02% glinu oporność miedzi jest zwiększona o 10%. Taka miedź jest jednak uważana za technicznie czystą i można z niej wytwarzać pewną liczbę określonych produktów.

Bez znajomości wartości opornościPodczas projektowania i projektowania urządzeń elektrycznych niemożliwe jest obliczenie całkowitej rezystancji przewodów w zależności od ich wielkości i kształtu. Aby obliczyć całkowitą rezystancję przewodnika, używamy wzoru R = p * l / S, gdzie skróty oznaczają:

R jest całkowitym oporem przewodnika;

p oznacza rezystywność metalu;

l jest długością przewodnika;

S jest powierzchnią przekroju poprzecznego przewodnika.

Dla potrzeb sfery elektrotechnicznej jest regulowanyszeroką produkcję metali, takich jak aluminium i miedź, których oporność właściwa jest niewielka. Z tych metali wytwarzane są kable i różnego rodzaju druty, które są szeroko stosowane w budownictwie, do produkcji urządzeń gospodarstwa domowego, do produkcji opon, nawijania transformatorów i innych produktów elektrycznych.