Rezistență specifică a cuprului. Fizica procesului

Adesea, în literatura electrotehnică există o noțiune de "rezistivitate electrică a cuprului". Și întrebând involuntar întrebarea, ce este?

Conceptul de "rezistență" pentru orice dirijoreste conectat în mod continuu cu înțelegerea procesului de curgere a curentului electric prin acesta. Deoarece discursul din acest articol este dedicat rezistenței cuprului, ar trebui să fie luate în considerare și proprietățile și proprietățile metalelor.

Când vine vorba de metale, este involuntarvă amintiți că toți au o anumită structură - o latură de cristal. Atomii se află la nodurile unei astfel de zăbrele și fac oscilații periodice în raport cu ele. Distanțele și locațiile acestor noduri depind de forțele de interacțiune dintre atomi (repulsie și atracție) și sunt diferite pentru diferite metale. Și în jurul atomilor din orbitele lor, electronii se rotesc. Ele sunt, de asemenea, în echilibru pe orbită. Doar această forță de atracție față de atom și centrifugal. Te-ai imaginat? O puteți numi, în unele moduri, statică.

Și acum adăugați dinamica. Un câmp electric începe să acționeze pe o bucată de cupru. Ce se întâmplă în interiorul conductorului? Electronii, rupți de puterea câmpului electric de la orbitele lor, se grăbesc să-și poată poziționa polul pozitiv. Aici tu și mișcarea dirijată a electronilor, sau mai degrabă, curentul electric. Dar, pe drumul mișcării lor, se împiedică de atomi la nodurile rețelei cristaline și de electroni care încă se rotesc în jurul atomilor lor. În acest caz, își pierd energia și schimbă direcția mișcării. Acum sensul sintagmei "rezistența dirijorului" devine oarecum mai clar? Acești atomi de zăbrele și electroni care se rotesc în jurul lor rezistă mișcării direcționale a electronilor smulși de câmpul electric din orbitele lor. Dar conceptul de rezistență al unui conductor poate fi numit o caracteristică generală. Mai exact, fiecare conductor caracterizează rezistivitatea. Și cuprul. Această caracteristică este individuală pentru fiecare metal, deoarece depinde direct de forma și dimensiunile laturii cristaline și, într-o anumită măsură, de temperatura. Când temperatura conductorului crește, atomii efectuează o oscilație mai intensă la locurile de zăbrele. Și electronii se rotesc în jurul nodurilor la o viteză mai mare și în orbite de o rază mai mare. Și, desigur, electronii liberi se confruntă cu mai multă rezistență atunci când se mișcă. Aceasta este fizica procesului.

Rezistența cuprului este standardvaloare. Valorile acestui parametru pentru toate metalele și alte substanțe măsurate la 20 ° C pot fi găsite cu ușurință în tabelul de referință. Pentru cupru, acesta este de 0,0175 ohm * mm2 / m. Dintre cele mai răspândite metale din natură, această valoare este aproape de valoarea numai a aluminiului. La el este 0,0271 Ohm * mm2 / m. Rezistența specifică a cuprului la valoarea sa este a doua numai la argint, a cărui valoare este de 0.016 ohm * mm2 / m. Acest lucru provoacă o aplicare largă în echipamente electrice, în fabricarea de cabluri de alimentare, diverse tipuri de conductori, pentru instalarea tipărită a dispozitivelor electronice. Fără fire de cupru, este imposibil să se creeze transformatoare de putere și motoare pentru aparatele electrice de uz casnic mici care au proprietatea de economisire a energiei. În acest caz, cerințele privind puritatea chimică a substanței sunt substanțial crescute, deoarece în prezența chiar a 0,02% aluminiu, rezistența cuprului este mărită cu 10%. Cu toate acestea, această cupru este considerată din punct de vedere tehnic curată și este posibil să se producă din ea anumite produse.

Fără cunoașterea valorilor rezistivitățiiEste imposibil să se calculeze rezistența totală a conductorilor în funcție de mărimea și forma lor la proiectarea și proiectarea echipamentelor electrice. Pentru a calcula rezistența totală a conductorului, vom folosi formula R = p * l / S, unde abrevierile indică următoarele:

R este rezistența totală a conductorului;

p este rezistivitatea metalului;

l este lungimea conductorului;

S este secțiunea transversală a conductorului.

Pentru nevoile sferei electrotehnice este ajustato producție largă de metale cum ar fi aluminiul și cuprul, rezistența specifică a căreia este destul de mică. Dintre aceste metale, sunt fabricate cabluri și diferite tipuri de fire care sunt utilizate pe scară largă în construcții, pentru fabricarea aparatelor de uz casnic, pentru fabricarea pneurilor, pentru înfășurarea transformatoarelor și a altor produse electrice.