Електричний опір, що виражається в омах, відрізняється від поняття «питомий опір». Щоб зрозуміти, що такий питомий опір, треба пов'язати його з фізичними властивостями матеріалу.

Про питому провідність та питомий опір

Потік електронів не переміщається без перешкод через матеріал. При постійній температурі елементарні частки коливаються навколо стану спокою. Крім того, електрони в зоні провідності заважають один одному взаємним відштовхуванням через аналогічний заряд. У такий спосіб виникає опір.

Питома провідність є власною характеристикою матеріалів та кількісно визначає легкість, з якою заряди можуть рухатися, коли речовина піддається впливу електричного поля. Питомий опір є зворотною величиною і характеризується ступенем труднощі, яку електрони зустрічають при своїх переміщеннях всередині матеріалу, даючи уявлення про те, наскільки хороший чи поганий провідник.

Важливо!Питомий електричний опір з високим значенням вказує на те, що матеріал погано проводить, а з низьким значенням - визначає хорошу провідну речовину.

Питома провідність позначається літерою і розраховується за формулою:

Питомий опір ρ як зворотний показник можна знайти так:

У цьому вся виразі E є напруженістю створюваного електричного поля (В/м), а J – щільністю електроструму (А/м²). Тоді одиниця виміру ρ буде:

В/м х м²/А = ом м.

Для питомої провідності одиницею, в якій вона вимірюється, служить См/м або сименс на метр.

Типи матеріалів

Відповідно до питомого опору матеріалів, їх можна класифікувати на кілька типів:

1. Провідники. До них відносяться всі метали, сплави, розчини, що дисоціюються на іони, а також термічно збуджені гази, включаючи плазму. З неметалів можна навести приклад графіт;
2. Напівпровідники, що фактично є непровідними матеріалами, кристалічні грати яких цілеспрямовано леговані включенням чужорідних атомів з більшою або меншою кількістю зв'язаних електронів. В результаті в структурі решітки утворюються квазівільні надлишкові електрони або дірки, які роблять внесок у провідність струму;
3. Діелектрики чи ізолятори дисоційовані – всі матеріали, які в нормальних умовах не мають вільних електронів.

Для транспортування електричної енергії або в електроустановках побутового та промислового призначення матеріал, що часто використовується – мідь у вигляді одножильних або багатожильних кабелів. Альтернативно застосовується метал алюміній, хоча питомий опір міді становить 60% такого ж показника для алюмінію. Але він набагато легший за мідь, що зумовило його використання в лініях електропередач мереж високої напруги. Золото як провідник застосовується в електроланцюжках спеціального призначення.

Цікаво.Електропровідність чистої міді була прийнята Міжнародною електротехнічною комісією у 1913 році як стандарт за цією величиною. Відповідно до визначення, провідність міді, виміряна при 20°, дорівнює 0,58108 См/м. Це значення називається 100% LACS, а провідність інших матеріалів виражається певний відсоток LACS.

Більшість металів мають значення провідності менше 100% LACS. Однак є винятки, такі як срібло або спеціальна мідь з дуже високою провідністю, позначені С-103 та С-110, відповідно.

Діелектрики не проводять електрику та використовуються як ізолятори. Приклади ізоляторів:

• Скло,
• кераміка,
• пластмаса,
• гума,
• слюда,
• віск,
• папір,
• суха деревина,
• фарфор,
• деякі жири для промислового та електротехнічного використання та бакеліт.

Між трьома групами переходи є текучими. Відомо точно: абсолютно непровідних середовищ та матеріалів немає. Наприклад, повітря – ізолятор при кімнатній температурі, але за умов потужного сигналу низької частоти може стати провідником.

Визначення питомої провідності

Якщо порівнювати питомий електричний опір різних речовин, потрібні стандартизовані умови вимірювання:

1. У разі рідин, поганих провідників та ізоляторів, використовують кубічні зразки з довжиною ребра 10 мм;
2. Величини питомого опору ґрунтів та геологічних утворень визначаються на кубах з довжиною кожного ребра 1 м;
3. Провідність розчину залежить від концентрації його іонів. Концентрований розчин менш дисоційований і має менше носіїв заряду, що знижує провідність. У міру збільшення розведення збільшується кількість іонних пар. Концентрація розчинів встановлюється 10%;
4. Для визначення питомого опору металевих провідників використовуються дроти метрової довжини та перерізу 1 мм².

Якщо матеріал, такий як метал, може забезпечити вільні електрони, коли прикласти різницю потенціалів, по дроту потече електричний струм. У міру збільшення напруги більше електронів переміщається через речовину в тимчасову одиницю. Якщо всі додаткові параметри (температура, площа поперечного перерізу, довжина та матеріал дроту) незмінні, то відношення сили струму до прикладеної напруги теж завжди і називається провідністю:

Відповідно, електроопір буде:

Результат виходить у ом.

У свою чергу, провідник може бути різних довжин, розмірів перерізу і виготовлятися з різних матеріалів, від чого залежить значення R. Математично ця залежність виглядає так:

Чинник матеріалу враховує коефіцієнт ρ.

Звідси можна вивести формулу для питомого опору:

Якщо значення S і l відповідають заданим умовам порівняльного розрахунку питомого опору, тобто 1 мм² і 1 м, то = R. При зміні габаритів провідника кількість омів теж змінюється.

Конвертер довжини та відстані Конвертер маси Конвертер мір об'єму сипких продуктів і продуктів харчування Конвертер площі Конвертер об'єму та одиниць вимірювання в кулінарних рецептах Конвертер температури Конвертер тиску, механічної напруги, модуля Юнга Конвертер енергії та роботи Конвертер сили Конвертер сили Конвертер часу теплової ефективності та паливної економічності Конвертер чисел у різних системах числення Конвертер одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягу та взуття Розміри чоловічого одягу та взуття Конвертер кутової швидкості та частоти обертання Конвертер прискорення Конвертер кутового прискорення Конвертер густини Конвертер питомого об'єму Конвертер Конвертер обертального моменту Конвертер питомої теплоти згоряння (за масою) Конвертер щільності енергії та питомої теплоти згоряння палива (за об'ємом) Конвертер різниці температур Конвертер коефіцієнта теплового розширення Конвертер термічного опору Конвертер коефіцієнта тепловіддачі Конвертер об'ємної витрати Конвертер масової витрати Конвертер молярної витрати Конвертер щільності потоку маси Конвертер молярної концентрації Конвертер масової концентрації в розчині Конвертер динамічної (абсолютної) в'язкості Конвертер кінематичної в'язкості Конвертер поверхневого натягу Конвертер чутливості мікрофонів Конвертер рівня звукового тиску (SPL) Конвертер рівня звукового тиску з можливістю вибору опорного тиску Конвертер яскравості Конвертер сили світла Конвертер освітленості Конвертер роздільної здатності в комп'ютерній графіці Конвертер частоти та довжини хвилі Оптична сила в діоптріях та фокусна відстань Оптична сила в діоптріях та збільшення Конвертер електричного заряду Конвертер лінійної щільності заряду Конвертер поверхневої щільності заряду Конвертер об'ємної щільності заряду Конвертер електричного струму Конвертер лінійної щільності струму Конвертер напруженості електричного поля ділової електричної провідності Електрична ємність Конвертер індуктивності Конвертер Американського калібру проводів Рівні в dBm (дБм або дБмВт), dBV (дБВ), ватах та ін. одиницях Конвертер магніторушійної сили Конвертер напруженості магнітного поля Конвертер магнітного потоку Конвертер магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінювання Радіоактивність. Конвертер радіоактивного розпаду Радіація. Конвертер експозиційної дози. Конвертер поглиненої дози Конвертер десяткових приставок Передача даних Конвертер одиниць типографіки та обробки зображень Конвертер одиниць вимірювання об'єму лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

1 ом сантиметр [Ом · см] = 0,01 ом метр [Ом · м]

Вихідна величина

Перетворена величина

ом метром сантиметр ом дюйм мікроом сантиметр мікроом дюйм абом сантиметр статом на сантиметр круговий милим на фут ом кв. міліметр на метр

Докладніше про питомий електричний опір

Загальні відомості

Як тільки електрика залишила лабораторії вчених і стала широко впроваджуватися в практику повсякденного життя, постало питання про пошук матеріалів, що володіють певними, часом зовсім протилежними характеристиками щодо протікання через них електричного струму.

Наприклад, при передачі електричної енергії на дальню відстань, до матеріалу проводів пред'являлися вимоги мінімізації втрат через джоулеві нагріву у поєднанні з малими ваговими характеристиками. Прикладом є всім знайомі високовольтні лінії електропередач, виконані з алюмінієвих проводів зі сталевим сердечником.

Або, навпаки, для створення компактних трубчастих електронагрівачів були потрібні матеріали з відносно високим електричним опором та високою термостійкістю. Найпростішим прикладом приладу, в якому застосовуються матеріали з подібними властивостями, може бути конфорка звичайної кухонної електроплити.

Від провідників, що використовуються в біології та медицині як електроди, зонди та щупи, потрібна висока хімічна стійкість і сумісність з біоматеріалами у поєднанні з малим контактним опором.

До розробки такого нині звичного приладу, як лампа розжарювання, свої зусилля доклала ціла плеяда винахідників з різних країн: Англії, Росії, Німеччини, Угорщини та США. Томас Едісон, провівши понад тисячу досвідів перевірки властивостей матеріалів, що підходять на роль ниток розжарення, створив лампу з платиновою спіраллю. Лампи Едісона, хоч і мали високий термін експлуатації, але не були практичними через високу вартість вихідного матеріалу.

Наступні роботи російського винахідника Лодигіна, який запропонував використовувати як матеріали нитки щодо дешеві тугоплавкі вольфрам і молібден з більш високим питомим опором, знайшли практичне застосування. До того ж, Лодигін запропонував відкачувати з балонів ламп розжарювання повітря, замінюючи його інертними або благородними газами, що призвело до створення сучасних ламп розжарювання. Піонером масового виробництва доступних та довговічних електричних ламп стала компанія General Electric, якій Лодигін переуступив права на свої патенти і надалі успішно працював у лабораторіях компанії довгий час.

Цей перелік можна продовжувати, оскільки допитливий людський розум настільки винахідливий, що для вирішення певної технічної завдання йому потрібні матеріали з небаченими досі властивостями або з неймовірними поєднаннями цих властивостей. Природа вже не встигає за нашими апетитами і вчені всіх країн світу включилися у гонку створення матеріалів, які не мають природних аналогів.

Однією з найважливіших характеристик як природних, і синтезованих матеріалів є питомий електричний опір. Прикладом електричного приладу, в якому в чистому вигляді застосовується ця властивість, може бути плавкий запобіжник, що захищає нашу електро- та електронну апаратуру від впливу струму, що перевищує допустимі значення.

При цьому слід зазначити, що саме саморобні замінники стандартних запобіжників, виконані без знань питомого опору матеріалу, часом спричиняють не тільки вигоряння різних елементів електричних схем, а й виникнення пожеж у будинках та загоряння проводки в автомобілях.

Те саме стосується і заміни запобіжників у силових мережах, коли замість запобіжника меншого номіналу встановлюється запобіжник з великим номіналом струму спрацьовування. Це призводить до перегріву електропроводки і навіть, як наслідок, виникнення пожеж із сумними наслідками. Особливо це притаманне каркасним будинкам.

Історична довідка

Поняття питомого електричного опір з'явилося завдяки працям відомого німецького фізика Георга Ома, який теоретично обґрунтував і в ході численних експериментів довів зв'язок між силою струму, електрорушійною силою батареї та опором всіх частин ланцюга, відкривши таким чином закон елементарного електричного ланцюга, названий потім його ім'ям. Ом досліджував залежність величини струму, що протікає, від величини прикладеної напруги, від довжини і форми матеріалу провідника, а також від роду матеріалу, що використовується як провідне середовище.

При цьому треба віддати належне роботам сера Гемфрі Деві, англійського хіміка, фізика та геолога, який першим встановив залежності електричного опору провідника від його довжини та площі поперечного перерізу, а також відзначив залежність електропровідності від температури.

Досліджуючи залежності протікання електричного струму від роду матеріалів, Ом виявив, що кожен доступний йому провідний матеріал мав деяку властиву тільки йому характеристику опору перебігу струму.

Треба зауважити, що в часи Ома один із звичайнісіньких нині провідників - алюміній - мав статус особливо дорогоцінного металу, тому Ом обмежився дослідами з міддю, сріблом, золотом, платиною, цинком, оловом, свинцем та залізом.

Зрештою Ом ввів поняття питомого електричного опору матеріалу як фундаментальної характеристики, зовсім нічого не знаючи ні про природу перебігу струму в металах, ні про залежність їхнього опору від температури.

Питомий електричний опір. Визначення

Питомий електричний опір або просто питомий опір - фундаментальна фізична характеристика провідного матеріалу, яка характеризує здатність речовини перешкоджати походженню електричного струму. Позначається грецькою літерою ρ (вимовляється як ро) і розраховується, виходячи з емпіричної формули для розрахунку опору, отриманої Георгом Омом.

або, звідси

де R - опір в Омах, S - площа в м ² /, L - довжина в м

Розмірність питомого електричного опору у Міжнародній системі одиниць СІ виражається в Ом.

Це опір провідника довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 м²/ величиною 1 Ом.

В електротехніці, для зручності розрахунків, прийнято користуватися похідною величини питомого електричного опору, що виражається в мм мм²/м. Значення питомого опору найбільш поширених металів та його сплавів можна знайти у відповідних довідниках.

У таблицях 1 і 2 наведено значення питомих опорів різних найпоширеніших матеріалів.

Таблиця 1. Питомий опір деяких металів

Таблиця 2. Питомий опір найпоширеніших сплавів

Питомі електричні опори різних середовищ. Фізика явищ

Питомі електричні опори металів та їх сплавів, напівпровідників та діелектриків

Сьогодні, озброєні знаннями, ми можемо заздалегідь прорахувати питомий електричний опір будь-якого, як природного, і синтезованого матеріалу з його хімічного складу і передбачуваного фізичного стану.

Ці знання допомагають нам найкраще використовувати можливості матеріалів, часом дуже екзотичні та унікальні.

У силу сформованих уявлень, з погляду фізики тверді тіла поділяються на кристалічні, полікристалічні та аморфні речовини.

Найпростіше, у сенсі технічного розрахунку питомого опору чи його виміру, справа з аморфними речовинами. Вони мають вираженої кристалічної структури (хоча може мати мікроскопічні включення таких речовин), відносно однорідні за хімічним складом і виявляють характерні для даного матеріалу характеристики.

У полікристалічних речовин, утворених сукупністю щодо дрібних кристалів одного хімічного складу, поведінка властивостей не дуже відрізняється від поведінки аморфних речовин, оскільки питомий електричний опір зазвичай визначається як інтегральна сукупна властивість даного зразка матеріалу.

Складніша справа з кристалічними речовинами, особливо з монокристалами, які мають різний питомий електричний опір та інші електричні характеристики щодо осей симетрії їх кристалів. Ця властивість називається анізотропією кристала і широко використовується в техніці, зокрема, радіотехнічних схемах кварцових генераторів, де стабільність частоти визначається саме генерацією частот, властивих даному кристалу кварцу.

Кожен з нас, будучи власником комп'ютера, планшета, мобільного телефону або смартфона, включаючи власників наручного електронного годинника аж до iWatch, одночасно є володарем кристаліка кварцу. Тому можна судити про масштаби використання в електроніці кварцових резонаторів, що обчислюються десятками мільярдів.

Крім іншого, питомий опір багатьох матеріалів, особливо напівпровідників, залежить від температури, тому довідкові дані зазвичай наводяться із зазначенням температури вимірювання, що дорівнює 20 °С.

Унікальні властивості платини, що має постійну і добре вивчену залежність питомого електричного опору від температури, а також можливість отримання високої чистоти металу послужили передумовою створення на її основі датчиків у широкому діапазоні температур.

Для металів розкид довідкових значень питомого опору обумовлений способами виготовлення зразків та хімічною чистотою металу даного зразка.

Для сплавів сильніший розкид довідкових значень питомого опору обумовлений способами виготовлення зразків та мінливістю складу сплаву.

Питомий електричний опір рідин (електролітів)

В основі розуміння питомого опору рідин лежать теорії термічної дисоціації та рухливості катіонів та аніонів. Наприклад, у найпоширенішій рідини Землі – звичайній воді, деяка частина її молекул під впливом температури розпадається на іони: катіони Н+ і аніони ОН– . При подачі зовнішньої напруги на електроди, занурені у воду за звичайних умов, виникає струм, зумовлений переміщенням вищезгаданих іонів. Як з'ясувалося, у воді утворюються цілі асоціації молекул - кластери, які іноді з'єднуються з катіонами Н+ або аніонами ВІН-. Тому передача іонів кластерами під впливом електричної напруги відбувається так: приймаючи іон у напрямку прикладеного електричного поля з одного боку, кластер скидає аналогічний іон з іншого боку. Наявність у воді кластерів чудово пояснює той науковий факт, що за температури близько 4 °C вода має найбільшу щільність. Більшість молекул води при цьому знаходиться в кластерах через дію водневих і ковалентних зв'язків, практично в квазікристалічному стані; термодисоціація при цьому мінімальна, а утворення кристалів льоду, який має нижчу щільність (лід плаває у воді), ще не почалося.

В цілому проявляється сильніша залежність питомого опору рідин від температури, тому ця характеристика завжди вимірюється при температурі 293 K, що відповідає температурі 20 °C.

Крім води є велика кількість інших розчинників, здатних створювати катіони і аніони розчинних речовин. Знання та вимір питомого опору таких розчинів також має велике практичне значення.

Для водних розчинів солей, кислот та лугів істотну роль у визначенні питомого опору розчину відіграє концентрація розчиненої речовини. Прикладом може бути наступна таблиця, в якій наведено значення питомих опорів різних розчинених у воді речовин при температурі 18 °С:

Таблиця 3. Значення питомих опорів різних розчинених у воді речовин за температури 18 °С

Дані таблиць взяті з Короткого фізико-технічного довідника, Том 1, - М.: 1960

Питомий опір ізоляторів

Величезне значення у галузях електротехніки, електроніки, радіотехніки та робототехніки відіграє цілий клас різних речовин, що має відносно високий питомий опір. Незалежно від їхнього агрегатного стану, будь він твердий, рідкий або газоподібний, такі речовини називаються ізоляторами. Такі матеріали використовуються для ізолювання окремих частин електричних схем одна від одної.

Прикладом твердих ізоляторів може бути всім знайома гнучка ізолента, завдяки якій ми відновлюємо ізоляцію при з'єднанні різних дротів. Багатьом знайомі порцелянові ізолятори підвіски повітряних ліній електропередач, текстолітові плати з електронними компонентами, що входять до складу більшості виробів електронної техніки, кераміка, скло та багато інших матеріалів. Сучасні тверді ізоляційні матеріали на базі пластмас та еластомерів роблять безпечним використання електричного струму різних напруг у найрізноманітніших пристроях та приладах.

Крім твердих ізоляторів, широке застосування в електротехніці знаходять рідкі ізолятори з високим питомим опором. У силових трансформаторах електромереж рідка трансформаторна олія запобігає міжвитковим пробоїм через ЕРС самоіндукції, надійно ізолюючи витки обмоток. У масляних вимикачах олія використовується для гасіння електричної дуги, що виникає при перемиканні джерел струму. Конденсаторна олія використовується для створення компактних конденсаторів із високими електричними характеристиками; крім цих масел як рідких ізоляторів використовуються природне рицинова олія і синтетичні олії.

При нормальному атмосферному тиску всі гази та їх суміші є з точки зору електротехніки відмінними ізоляторами, але благородні гази (ксенон, аргон, неон, криптон) в силу їх інертності мають більш високий питомий опір, що широко використовується в деяких областях техніки.

Але найпоширенішим ізолятором служить повітря, що в основному складається з молекулярного азоту (75% за масою), молекулярного кисню (23,15% за масою), аргону (1,3% за масою), вуглекислого газу, водню, води та деякої домішки. різних шляхетних газів. Він ізолює протікання струму у звичайних побутових вимикачах світла, перемикачах струму на основі реле, магнітних пускачах та механічних рубильниках. Необхідно відзначити, що зниження тиску газів або їх сумішей нижче атмосферного призводить до зростання їх питомого електричного опору. Ідеальним ізолятором у сенсі є вакуум.

Питомий електричний опір різних ґрунтів

Одним з найважливіших способів захисту людини від дії електричного струму, що вражає, при аваріях електроустановок є пристрій захисного заземлення.

Воно є навмисним з'єднанням кожуха або корпусу електропристроїв із захисним заземлюючим пристроєм. Зазвичай заземлення виконується у вигляді закопаних у землю на глибину понад 2,5 метра сталевих або мідних смуг, труб, стрижнів або куточків, які у разі аварії забезпечують протікання струму по контуру. Пристрій - корпус або кожух - земля - ​​нульовий провід джерела змінного струму. Опір цього контуру має бути не більше 4 Ом. У цьому випадку напруга на корпусі аварійного пристрою знижується до безпечного для людини величин, а автоматичні пристрої захисту електричного кола тим чи іншим способом виключають аварійний пристрій.

При розрахунку елементів захисного заземлення істотну роль відіграє знання питомого опору ґрунтів, що може змінюватись у широких межах.

Відповідно до даних довідкових таблиць, вибирається площа заземлювального пристрою, по ній обчислюється кількість заземлюючих елементів і власне конструкція всього пристрою. З'єднання елементів конструкції пристрою захисного заземлення здійснюється зварюванням.

Електротомографія

Електророзвідка вивчає приповерхневе геологічне середовище, застосовується для пошуку рудних та нерудних корисних копалин та інших об'єктів на основі дослідження різних штучних електричних та електромагнітних полів. Приватним випадком електророзвідки є електротомографія (Electrical Resistivity Tomography) – метод визначення властивостей гірських порід щодо їх питомого опору.

Суть методу полягає в тому, що при певному положенні джерела електричного поля проводяться виміри напруги на різних зондах, потім джерело поля переміщують в інше місце або перемикають на інше джерело та повторюють виміри. Джерела поля та зонди-приймачі поля розміщують на поверхні та у свердловинах.

Потім отримані дані обробляються та інтерпретуються за допомогою сучасних комп'ютерних методів обробки, що дозволяють візуалізувати інформацію у вигляді двовимірних та тривимірних зображень.

Будучи дуже точним шляхом пошуку, електротомографія надає неоціненну допомогу геологам, археологам і палеозоологам.

Визначення форми залягання родовищ корисних копалин та меж їх поширення (оконтурювання) дозволяє виявити залягання жильних покладів корисних копалин, що суттєво знижує витрати на їх подальшу розробку.

Археологам цей метод пошуку дає цінну інформацію про розташування стародавніх поховань та наявність у них артефактів, тим самим скорочуючи витрати на розкопки.

Палеозоологи за допомогою електротомографії шукають скам'янілі останки древніх тварин; результати їх робіт можна побачити в музеях природничих наук у вигляді скелетів доісторичної мегафауни, що вражають уяву реконструкцій.

Крім того, електротомографія застосовується при зведенні та при подальшій експлуатації інженерних споруд: висотних будівель, гребель, дамб, насипів та інших.

Визначення питомого опору практично

Іноді для вирішення практичних завдань перед нами може стати завдання визначення складу речовини, наприклад, дроту для різака пінополістиролу. Маємо два мотки дроту відповідного діаметра з різних невідомих нам матеріалів. Для вирішення задачі необхідно знайти їх питомий електричний опір і далі за різницею знайдених значень або довідковою таблицею визначити матеріал дроту.

Відміряємо рулеткою та відріжемо по 2 метри дроту від кожного зразка. Визначимо діаметри дротів d₁ та d₂ мікрометром. Увімкнувши мультиметр на нижню межу вимірювання опорів, вимірюємо опір зразка R₁. Повторюємо процедуру іншого зразка і також вимірюємо його опір R₂.

Врахуємо, що площа поперечного перерізу дротів розраховується за формулою

S = π · d 2 /4

Тепер формула для розрахунку питомого електричного опору буде виглядати так

ρ = R · π · d 2 /4 · L

Підставляючи отримані значення L, d₁ та R₁ у формулу для розрахунку питомого опору, наведену у статті вище, обчислюємо значення ρ₁ для першого зразка.

ρ 1 = 0,12 ом мм 2 /м

Підставляючи отримані значення L, d₂ та R₂ у формулу, обчислюємо значення ρ₂ для другого зразка.

ρ 2 = 1,2 ом мм 2 /м

З порівняння значень ρ₁ і ρ₂ з довідковими даними наведеної вище Таблиці 2, робимо висновок, що матеріалом першого зразка є сталь, а другого - ніхром, з якого і виготовимо струну різака.

Ви вагаєтесь у перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові допомогти вам. Опублікуйте питання у TCTermsі протягом кількох хвилин ви отримаєте відповідь.

Питомий електричний опір є фізичною величиною, яка показує, якою мірою матеріал може чинити опір проходженню через нього електричного струму. Деякі люди можуть переплутати цю характеристику зі звичайним електричним опором. Незважаючи на схожість понять, різниця між ними полягає в тому, що питома стосується речовин, а другий термін відноситься виключно до провідників і залежить від матеріалу виготовлення.

Зворотною величиною цього матеріалу є питома електрична провідність. Що цей параметр, то краще проходить струм по речовині. Відповідно, що вищий опір, то більше втрат передбачається на виході.

Формула розрахунку та величина виміру

Розглядаючи, у чому вимірюється питомий електричний опір, також можна простежити зв'язок з не питомим, оскільки позначення параметра використовуються одиниці Ом·м. Сама величина позначається як? З таким значенням можна визначати опір речовини у конкретному випадку, виходячи з її розмірів. Ця одиниця виміру відповідає системі СІ, але можуть траплятися й інші варіанти. У техніці періодично можна побачити застарілу позначку Ом·мм 2 /м. Для переведення з цієї системи до міжнародного не потрібно використовувати складні формули, оскільки 1 Ом·мм 2 /м дорівнює 10 -6 Ом·м.

Формула питомого електричного опору виглядає так:

R= (ρ·l)/S, де:

• R – опір провідника;
• Ρ – питомий опір матеріал;
• l - Довжина провідника;
• S – переріз провідника.

Залежність від температури

Питомий електричний опір залежить від температури. Але всі групи речовин виявляють себе по-різному за її зміни. Це необхідно враховувати при розрахунку проводів, які працюватимуть у певних умовах. Наприклад, на вулиці, де значення температури залежать від пори року, необхідні матеріали з меншою схильністю до змін в діапазоні від -30 до +30 градусів Цельсія. Якщо ж планується застосування в техніці, яка працюватиме в тих самих умовах, то тут також потрібно оптимізувати проводку під конкретні параметри. Матеріал завжди підбирається з урахуванням експлуатації.

У номінальній таблиці питомий електричний опір береться за температури 0 градусів Цельсія. Підвищення показників даного параметра при нагріванні матеріалу зумовлено тим, що інтенсивність пересування атомів речовини починає зростати. Носії електричних зарядів хаотично розсіюються у всіх напрямках, що призводить до створення перешкод при пересуванні частинок. Розмір електричного потоку знижується.

При зменшенні температури умови проходження струму стають кращими. При досягненні певної температури, яка для кожного металу буде відрізнятися, з'являється надпровідність, при якій характеристика, що розглядається, майже досягає нуля.

Відмінності в параметрах часом досягають дуже значних значень. Ті матеріали, які мають високі показники, можуть використовувати як ізолятори. Вони допомагають захищати проводку від замикання та ненавмисного контакту з людиною. Деякі речовини взагалі не застосовуються для електротехніки, якщо вони мають високе значення цього параметра. Цьому можуть заважати інші властивості. Наприклад, питома електрична провідність води не матиме великого значення для цієї сфери. Тут наведено значення деяких речовин із високими показниками.

Більше активно в електротехніці застосовуються речовини з низькими показниками. Найчастіше це метали, які є провідниками. Вони також спостерігається багато відмінностей. Щоб дізнатися питомий електричний опір міді чи інших матеріалів, варто переглянути довідкову таблицю.

Питомий об'ємний електричний опір

Цей параметр характеризує можливість пропускати струм через об'єм речовини. Для вимірювання необхідно додати потенціал напруги з різних сторін матеріалу, виріб з якого буде включено в електричний ланцюг. На нього подається струм із номінальними параметрами. Після проходження вимірюються дані на виході.

Використання в електротехніці

Зміна параметра за різних температур широко застосовується в електротехніці. Найбільш простим прикладом є лампа розжарювання, де використовується ніхромова нитка. При нагріванні вона починає світитись. При проходженні через неї струму вона починає нагріватися. Зі зростанням нагріву зростає і опір. Відповідно, обмежується початковий струм, який був потрібен для отримання освітлення. Ніхромова спіраль, використовуючи той самий принцип, може стати регулятором різних апаратах.

Широке застосування торкнулося і шляхетних металів, які мають відповідні характеристики для електротехніки. Для відповідальних схем, яким потрібна швидкодія, підбираються срібні контакти. Вони мають високу вартість, але з урахуванням відносно невеликої кількості матеріалів їх застосування цілком виправдане. Мідь поступається сріблу за провідністю, але має більш доступну ціну, завдяки чому її частіше використовують для створення проводів.

В умовах, де можна використовувати гранично низькі температури, застосовуються надпровідники. Для кімнатної температури та вуличної експлуатації вони не завжди доречні, тому що при підвищенні температури їхня провідність почне падати, тому для таких умов лідерами залишаються алюміній, мідь та срібло.

Насправді враховується багато параметрів і це одна із найважливіших. Усі розрахунки проводяться ще стадії проектування, навіщо використовуються довідкові матеріали.

Питомі опори популярних провідників (металів та сплавів). Сталь питомий опір

Питомий опір заліза, алюмінію та інших провідників

Передача електроенергії на далекі відстані вимагає дбати про мінімізацію втрат, що походять від подолання струмом опору провідників, що становлять електричну лінію. Вочевидь, це отже, що такі втрати, що відбуваються вже у ланцюгах і пристроях споживання, не грають участі.

Тому важливо знати параметри всіх елементів і матеріалів. І не лише електричні, а й механічні. І мати в розпорядженні якісь зручні довідкові матеріали, що дозволяють порівнювати характеристики різних матеріалів і вибирати для проектування та роботи саме те, що буде оптимальним у конкретній ситуації. енергію до споживача, враховується як економіка втрат, і механіка самих ліній. Від механіки - тобто пристрої і розташування провідників, ізоляторів, опор, трансформаторів, що підвищують/знижують, ваги і міцності всіх конструкцій, включаючи проводи, розтягнуті на великих відстанях, а також від обраних для виконання кожного елемента конструкції матеріалів, залежить і кінцева економічна ефективність лінії , її роботи та витрат на експлуатацію. Крім того, в лініях, що передають електроенергію, більш високі вимоги на безпеку як самих ліній, так і всього навколишнього, де вони проходять. А це додає витрат як забезпечення проводки електроенергії, так і на додатковий запас міцності всіх конструкцій.

Для порівняння дані зазвичай приводяться до єдиного, порівнянного вигляду. Найчастіше до таких параметрів додається епітет «питомий», а самі значення розглядаються на деяких уніфікованих за фізичними параметрами стандартах. Наприклад, питомий електричний опір - це опір (ом) провідника, виконаного з якогось металу (міді, алюмінію, сталі, вольфраму, золота), що має одиничну довжину і одиничний переріз у системі одиниць виміру (зазвичай в СІ). Крім того, обумовлюється температура, тому що при нагріванні опір провідників може поводитися по-різному. За основу беруться нормальні середні умови експлуатації – за 20 градусів Цельсія. А там, де важливі властивості при зміні параметрів середовища (температури, тиску), вводяться коефіцієнти та складаються додаткові таблиці та графіки залежностей.

Види питомого опору

Бо опір буває:

• активне - або омічне, резистивне, - те, що походить від витрат електроенергії на нагрівання провідника (металу) при проходженні в ньому електричного струму, та
• реактивне - ємнісне чи індуктивне, - яке походить від неминучих втрат створення будь-якими змінами струму, що проходить через провідник електричних полів, те й питомий опір провідника буває двох різновидів:

1. Питомий електричний опір постійному струму (що має резистивний характер) та
2. Питомий електричний опір змінному струму (що має реактивний характер).

Тут питомий опір 2 типу є величиною комплексної, воно складається з двох компонентів ТП - активної та реактивної, так як резистивний опір існує завжди при проходженні струму, незалежно від його характеру, а реактивне буває тільки при будь-якій зміні струму в ланцюгах. У ланцюгах постійного струму реактивний опір виникає лише за перехідних процесах, пов'язані з включенням струму (зміна струму від 0 до номіналу) чи вимкненням (перепад від номіналу до 0). І їх зазвичай враховують тільки при проектуванні захисту від перевантажень.

У ланцюгах змінного струму явища, пов'язані з реактивними опорами, набагато різноманітніші. Вони залежать не тільки від власне проходження струму через деякий переріз, а й від форми провідника, причому залежність не є лінійною.

Справа в тому, що змінний струм наводить електричне поле як навколо провідника, яким протікає, так і в самому провіднику. І від цього поля виникають вихрові струми, які дають ефект «виштовхування» власне основного руху зарядів, із глибини всього перерізу провідника на його поверхню, так званий скін-ефект (від skin – шкіра). Виходить, вихрові струми як би «крадуть» у провідника його перетин. Струм тече в деякому шарі, близькому до поверхні, решта товщини провідника залишається невикористовуваною, вона не зменшує його опір, і збільшувати товщину провідників просто немає сенсу. Особливо великих частотах. Тому для змінного струму вимірюють опори в таких перерізах провідників, де його перетин можна вважати приповерхневим. Такий провід називається тонким, його товщина дорівнює подвоєної глибини цього поверхневого шару, куди вихрові струми і витісняють поточний у провіднику корисний основний струм.

Зрозуміло, зменшенням товщини круглих у перерізі дротів не вичерпується ефективне проведення змінного струму. Провідник можна витончити, але при цьому зробити його плоским у вигляді стрічки, тоді перетин буде вищим, ніж у круглого дроту, відповідно, і опір нижче. Крім того, просте збільшення площі поверхні дасть ефект збільшення ефективного перерізу. Того ж можна досягти, використовуючи багатожильний провід замість одножильного, до того ж, багатожилка за гнучкістю перевершує одножилку, що часто буває цінно. З іншого боку, беручи до уваги скін-ефект у проводах, можна зробити дроти композитними, виконавши серцевину з металу, що володіє хорошими характеристиками міцності, наприклад, сталі, але невисокими електричними. При цьому поверх сталі робиться алюмінієве обплетення, що має менший питомий опір.

Крім скін-ефекту на протікання змінного струму у провідниках впливає збудження вихрових струмів у навколишніх провідниках. Такі струми називаються струмами наведення, і вони наводяться як у металах, що не відіграють роль проводки (несучі елементи конструкцій), так і у проводах всього провідного комплексу - відіграють роль проводів інших фаз, нульових, заземлюючих.

Всі перелічені явища зустрічаються у всіх конструкціях, пов'язаних з електрикою, це ще більше посилює важливість мати у своєму розпорядженні зведені довідкові відомості з різних матеріалів.

Питомий опір для провідників вимірюється дуже чутливими і точними приладами, так як для проводки і вибираються метали, що мають найнижчий опір -порядком 10-6 на метр довжини і кв. мм. перерізу. Для вимірювання питомого опору ізоляції потрібні прилади, навпаки, що мають діапазони дуже великих значень опору - зазвичай це мегоми. Зрозуміло, що провідники мають добре проводити, а ізолятори добре ізолювати.

Таблиця

Залізо як провідник в електротехніці

Залізо - найпоширеніший у природі та техніці метал (після водню, який металом теж є). Він і найдешевший, і має прекрасні характеристики міцності, тому застосовується всюди як основа міцності різних конструкцій.

В електротехніці як провідник залізо використовується у вигляді сталевих гнучких проводів там, де потрібна фізична міцність і гнучкість, а потрібний опір може бути досягнутий за рахунок відповідного перерізу.

Маючи таблицю питомих опорів різних металів і сплавів, можна вважати перерізи проводів, виконаних із різних провідників.

Як приклад спробуємо знайти електрично еквівалентний переріз провідників з різних матеріалів: дроту мідного, вольфрамового, нікелінового та залізного. За вихідний візьмемо дріт алюмінієвий перерізом 2,5 мм.

Нам потрібно, щоб на довжині в 1 м опір дроту з усіх цих металів дорівнював опору вихідної. Опір алюмінію на 1 м довжини і 2,5 мм перерізу дорівнюватиме

Підставивши вихідні значення, отримаємо опір метрового шматка дроту алюмінію в омах.

Після цього дозволимо формулу щодо S

Так як питомий опір у таблиці виміряно на дроті довжиною в 1 м, у мікроомах на 1 мм2 перерізу, то у нас і вийшло воно у мікроомах. Щоб отримати його в омах, потрібно помножити значення на 10-6. Але число ом із 6 нулями після коми нам отримувати зовсім не обов'язково, тому що кінцевий результат все одно знаходимо в мм2.

Як бачимо, опір заліза досить великий, дріт виходить товстий.

Але існують матеріали, які мають ще більше, наприклад, нікелін чи константан.

Схожі статті:

domelectrik.ru

Таблиця питомого електричного опору металів та сплавів в електротехніці

Головна > у >

Питомий опір металів.

Питомий опір металів.

tab.wikimassa.org

Питомий електричний опір Світ зварювання

Питомий електричний опір матеріалів

Питомий електричний опір (питомий опір) – здатність речовини перешкоджати проходженню електричного струму.

Одиниця виміру (СІ) - Ом · м; також вимірюється в Ом см і Ом мм2/м.

ЛІТЕРАТУРА

• Альфа і омега. Короткий довідник / Таллінн: Прінтест, 1991 - 448 с.
• Довідник з елементарної фізики/Н.М. Кошкін, М.Г. Ширкевич. М., наука. 1976. 256 с.
• Довідник із зварювання кольорових металів / С.М. Гуревич. Київ: Наукова думка. 1990. 512 с.

weldworld.ru

Питомий опір металів, електролітів та речовин (Таблиця)

Питомий опір металів та ізоляторів

У довідковій таблиці дані значення питомого опору р деяких металів і ізоляторів при температурі 18-20° С, виражені в ом·см. Величина р для металів сильно залежить від домішок, у таблиці дано значення р для хімічно чистих металів, для ізоляторів дано приблизно. Метали та ізолятори розташовані в таблиці в порядку зростаючих значень р.

Таблиця питомий опір металів

Таблиця питомий опір ізоляторів

Питомий опір чистих металів за низьких температур

У таблиці наведено значення питомого опору (в ом·см) деяких чистих металів при низьких температурах (0°С).

Відношення опір Rt/Rq чистих металів при температурі Т °К і 273° До.

У довідковій таблиці дано відношення Rt/Rq опорів чистих металів за температури Т °К і 273° До.

Питомий опір електролітів

У таблиці наведено значення питомого опору електролітів в ом·см при температурі 18° С. Концентрація розчинів з дана у відсотках, які визначають число грамів безводної солі або кислоти в 100 г розчину.

Джерело інформації: КОРОТКИЙ ФІЗИКО-ТЕХНІЧНИЙ ДОВІДНИК/ Том 1, - М.: 1960.

infotables.ru

Питомий електричний опір – сталь

Сторінка 1

Питома електрична опір сталі зростає зі зростанням температури, причому найбільші зміни спостерігаються при нагріванні до температури точки Кюрі. Після точки Кюрі величина питомого електроопору змінюється незначно і за температур вище 1000 З практично залишається постійної.

Зважаючи на великий питомий електричний опір стали ці iuKii створюють НсОльше уповільнення в спаданні потоку. У контакторах на 100 а час відпадання становить 007 сек, а в контакторах 600 а-0 23 сек. У зв'язку з особливими вимогами, що пред'являються до контакторів серії КМВ, які призначені для включення та відключення електромагнітів приводів масляних вимикачів, електромагнітний механізм цих контакторів допускає регулювання напруги спрацьовування і напруги відпускання за рахунок регулювання сили зворотної пружини і спеціальної відривної пружини. Контактори типу КМВ повинні працювати при глибокій посадці напруги. Тому мінімальна напруга спрацьовування цих контакторів може спускатися до 65 % UH. Така низька напруга спрацьовування призводить до того, що при номінальній напрузі через обмотку протікає струм, що призводить до підвищеного нагрівання котушки.

Присадка кремнію збільшує питомий електричний опір сталі майже пропорційно вмісту кремнію і цим сприяє зменшенню втрат на вихрові струми, що виникають у сталі при роботі в змінному магнітному полі.

Присадка кремнію збільшує питомий електричний опір сталі, що сприяє зменшенню втрат на вихрові струми, але водночас кремній погіршує механічні властивості сталі, робить її крихкою.

Ом – мм2/м – питомий електричний опір сталі.

Для зменшення вихрових струмів застосовуються осердя, виконані з сортів сталі з підвищеним питомим електричним опором сталі, що містять 05 - 48% кремнію.

Для цього на масивний ротор з оптимального сплаву СМ-19 був одягнений тонкий екран магнітно-м'якої сталі. Питомий електричний опір сталі мало відрізняється від питомого опору сплаву, а цг стали приблизно вище. Товщина екрану обрана по глибині проникнення зубцевих гармонік першого порядку і дорівнює 0 8 мм. Для порівняння наведені додаткові втрати, Вт, при базовому короткозамкненому роторі та двошаровому роторі з масивним циліндром зі сплаву СМ-19 та з мідними торцевими кільцями.

Основним магнітопровідним матеріалом є листова легована електротехнічна сталь, що містить від 2 до 5% кремнію. Присадка кремнію збільшує питомий електричний опір сталі, внаслідок чого зменшуються втрати на вихрові струми, сталь стає стійкою до окислення та старіння, але робиться більш крихкою. Останніми роками широко використовується холоднокатана текстурована сталь із вищими магнітними властивостями у бік прокату. Для зменшення втрат від вихрових струмів осердя магнітопроводу виконується у вигляді пакета, зібраного з листів штампованої сталі.

Електротехнічна сталь є низьковуглецевою сталлю. Для поліпшення магнітних характеристик до неї вводять кремній, який викликає підвищення питомого електричного опору сталі. Це призводить до зменшення втрат на вихрові струми.

Після механічної обробки магнітопровід відпалюють. Так як у створенні уповільнення беруть участь вихрові струми в сталі, слід орієнтуватися на величину питомого електричного опору сталі порядку Рс (Ю-15) 10 - 6 ом см. У притягнутому положенні якоря магнітна система досить сильно насичена, тому початкова індукція в різних магнітних системах в дуже незначних межах і становить для сталі марки Е Вн1 6 - 17 гл. Вказане значення індукції підтримує напруженість поля у сталі порядку Ян.

Для виготовлення магнітних систем (магнітопроводів) трансформаторів застосовують спеціальні тонколистові електротехнічні сталі, що мають підвищений (до 5%) вміст кремнію. Кремній сприяє знеуглерожуванню сталі, що призводить до збільшення магнітної проникності, знижує втрати на гістерезис та збільшує її питомий електричний опір. Збільшення питомого електричного опору сталі дозволяє зменшити втрати у ній від вихрових струмів. Крім того, кремній послаблює старіння сталі (збільшення втрат у сталі з плином часу), зменшує її магнітострикцію (зміна форми та розмірів тіла при намагнічуванні) і, отже, шум трансформаторів. У той же час наявність кремнію в сталі призводить до підвищення її крихкості та ускладнює її механічну обробку.

Сторінки:      1    2

www.ngpedia.ru

Питомий опір Вікітроніка вікі

Питомий опір – характеристика матеріалу, що визначає його здатність проводити електричний струм. Визначається як відношення електричного поля до густини струму. У загальному випадку є тензором, проте для більшості матеріалів, що не виявляють анізотропних властивостей, приймається скалярною величиною.

Позначення - ρ

$ \vec E = \rho \vec j, $

$ \vec E $ - напруженість електричного поля, $ \vec j $ - щільність струму.

Одиниця виміру СІ - ом-метр (ом·м, Ω·m).

Опір циліндра або призми (між торцями) з матеріалу довжиною l і перетином S за питомим опором визначається наступним чином:

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

У техніці застосовується визначення питомого опору як опір провідника одиничного перерізу та одиничної довжини.

Питомий опір деяких матеріалів, що використовуються в електротехніці

ru.electronics.wikia.com

Питомий електричний опір формула, об'ємна, таблиця

Питомий електричний опір є фізичною величиною, яка показує, якою мірою матеріал може чинити опір проходженню через нього електричного струму. Деякі люди можуть переплутати цю характеристику зі звичайним електричним опором. Незважаючи на схожість понять, різниця між ними полягає в тому, що питома стосується речовин, а другий термін відноситься виключно до провідників і залежить від матеріалу виготовлення.

Зворотною величиною цього матеріалу є питома електрична провідність. Що цей параметр, то краще проходить струм по речовині. Відповідно, що вищий опір, то більше втрат передбачається на виході.

Формула розрахунку та величина виміру

Розглядаючи, у чому вимірюється питомий електричний опір, також можна простежити зв'язок з не питомим, оскільки позначення параметра використовуються одиниці Ом·м. Сама величина позначається як? З таким значенням можна визначати опір речовини у конкретному випадку, виходячи з її розмірів. Ця одиниця виміру відповідає системі СІ, але можуть траплятися й інші варіанти. У техніці періодично можна побачити застарілу позначку Ом·мм2/м. Для переведення з цієї системи до міжнародного не потрібно використовувати складні формули, оскільки 1 Ом·мм2/м дорівнює 10-6 Ом·м.

Формула питомого електричного опору виглядає так:

R= (ρ·l)/S, де:

• R – опір провідника;
• Ρ – питомий опір матеріал;
• l - Довжина провідника;
• S – переріз провідника.

Залежність від температури

Питомий електричний опір залежить від температури. Але всі групи речовин виявляють себе по-різному за її зміни. Це необхідно враховувати при розрахунку проводів, які працюватимуть у певних умовах. Наприклад, на вулиці, де значення температури залежать від пори року, необхідні матеріали з меншою схильністю до змін в діапазоні від -30 до +30 градусів Цельсія. Якщо ж планується застосування в техніці, яка працюватиме в тих самих умовах, то тут також потрібно оптимізувати проводку під конкретні параметри. Матеріал завжди підбирається з урахуванням експлуатації.

У номінальній таблиці питомий електричний опір береться за температури 0 градусів Цельсія. Підвищення показників даного параметра при нагріванні матеріалу зумовлено тим, що інтенсивність пересування атомів речовини починає зростати. Носії електричних зарядів хаотично розсіюються у всіх напрямках, що призводить до створення перешкод при пересуванні частинок. Розмір електричного потоку знижується.

При зменшенні температури умови проходження струму стають кращими. При досягненні певної температури, яка для кожного металу буде відрізнятися, з'являється надпровідність, при якій характеристика, що розглядається, майже досягає нуля.

Відмінності в параметрах часом досягають дуже значних значень. Ті матеріали, які мають високі показники, можуть використовувати як ізолятори. Вони допомагають захищати проводку від замикання та ненавмисного контакту з людиною. Деякі речовини взагалі не застосовуються для електротехніки, якщо вони мають високе значення цього параметра. Цьому можуть заважати інші властивості. Наприклад, питома електрична провідність води не матиме великого значення для цієї сфери. Тут наведено значення деяких речовин із високими показниками.

Більше активно в електротехніці застосовуються речовини з низькими показниками. Найчастіше це метали, які є провідниками. Вони також спостерігається багато відмінностей. Щоб дізнатися питомий електричний опір міді чи інших матеріалів, варто переглянути довідкову таблицю.

Питомий об'ємний електричний опір

Цей параметр характеризує можливість пропускати струм через об'єм речовини. Для вимірювання необхідно додати потенціал напруги з різних сторін матеріалу, виріб з якого буде включено в електричний ланцюг. На нього подається струм із номінальними параметрами. Після проходження вимірюються дані на виході.

Використання в електротехніці

Зміна параметра за різних температур широко застосовується в електротехніці. Найбільш простим прикладом є лампа розжарювання, де використовується ніхромова нитка. При нагріванні вона починає світитись. При проходженні через неї струму вона починає нагріватися. Зі зростанням нагріву зростає і опір. Відповідно, обмежується початковий струм, який був потрібен для отримання освітлення. Ніхромова спіраль, використовуючи той самий принцип, може стати регулятором різних апаратах.

Широке застосування торкнулося і шляхетних металів, які мають відповідні характеристики для електротехніки. Для відповідальних схем, яким потрібна швидкодія, підбираються срібні контакти. Вони мають високу вартість, але з урахуванням відносно невеликої кількості матеріалів їх застосування цілком виправдане. Мідь поступається сріблу за провідністю, але має більш доступну ціну, завдяки чому її частіше використовують для створення проводів.

В умовах, де можна використовувати гранично низькі температури, застосовуються надпровідники. Для кімнатної температури та вуличної експлуатації вони не завжди доречні, тому що при підвищенні температури їхня провідність почне падати, тому для таких умов лідерами залишаються алюміній, мідь та срібло.

Насправді враховується багато параметрів і це одна із найважливіших. Усі розрахунки проводяться ще стадії проектування, навіщо використовуються довідкові матеріали.

Що таке питомий опір речовини? Щоб відповісти простими словами це питання, треба згадати курс фізики і уявити фізичне втілення цього визначення. Через речовину пропускається електричний струм, а вона, у свою чергу, перешкоджає з якоюсь силою проходження струму.

Поняття питомого опору речовини

Саме ця величина, яка показує, наскільки сильно перешкоджає речовина струму і є питомий опір (латинська буква «ро»). У міжнародній системі одиниць опір виражається в Омах, помножених на метр. Формула для обчислення звучить так: Опір множиться на площу поперечного перерізу і ділиться на довжину провідника.

Постає питання: «Чому при знаходженні питомого опору використовується ще один опір?». Відповідь проста, є дві різних величини - питомий опір та опір. Друге показує наскільки речовина здатна перешкоджати проходженню через нього струму, а перше показує практично те саме, тільки йдеться вже не про речовину в загальному сенсі, а про провідника з конкретною довжиною і площею перерізу, які виконані з цієї речовини.

Зворотна величина, яка характеризує здатність речовини пропускати електрику називається питомою електричною провідністю і формула за якою обчислюється питома опірність безпосередньо з питомою провідністю.

Застосування міді

Поняття питомого опору широко застосовується для обчислення провідності електричного струму різними металами. На основі цих обчислень приймаються рішення про доцільність застосування того чи іншого металу для виготовлення електричних провідників, які використовуються у будівництві, приладобудуванні та інших галузях.

Таблиця опору металів

Чи існують певні таблиці? в яких зведені воєдино наявні відомості про пропускання та опір металів, як правило, ці таблиці розраховані для певних умов.

Зокрема, широко відома таблиця опору металевих монокристалівпри температурі двадцять градусів за Цельсієм, а також таблиця опору металів та сплавів.

Цими таблицями користуються обчислення різних даних у про ідеальних умовах, щоб обчислити значення конкретних цілей потрібно користуватися формулами.

Мідь. Її характеристики та властивості

Опис речовини та властивості

Мідь - це метал, який дуже давно був відкритий людством і також застосовується для різних технічних цілей. Мідь дуже ковкий та пластичний метал з високою електричною провідністю, це робить її дуже популярною для виготовлення різних дротів та провідників.

Фізичні властивості міді:

• температура плавлення – 1084 градусів за Цельсієм;
• температура кипіння – 2560 градусів за Цельсієм;
• щільність при 20 градусах – 8890 кілограм поділений на кубічний метр;
• питома теплоємність при постійному тиску та температурі 20 градусів - 385 кДж/Дж*кг
• питомий електричний опір – 0,01724;

Марки міді

Даний метал можна розділити на кілька груп або марок, кожна з яких має свої властивості та своє застосування у промисловості:

1. Марки М00, М0, М1 - добре підходять для кабелів і провідників, за її переплавлення виключається перенасичення киснем.
2. Марки М2 та М3 – дешеві варіанти, які призначені для дрібного прокату та задовольняють більшості технічних та промислових завдань невеликого масштабу.
3. Марки М1, М1ф, М1р, М2р, М3р – це дорогі марки міді, які виготовляються для конкретного споживача зі специфічними вимогами та запитами.

Між собою марки відрізняються за кількома параметрами:

Вплив домішок на властивості міді

Домішки можуть впливати на механічні, технічні та експлуатаційні властивості продукції.

На закінчення слід наголосити, що мідь - це унікальний метал з унікальними властивостями. Вона застосовується в автомобілебудуванні, виготовленні елементів для електроіндустрії, електроприладів, предметів споживання, годинників, комп'ютерів та багато іншого. Зі своїм низьким питомим опором цей метал є відмінним матеріалом для виготовлення провідників та інших електричних приладів. Цією властивістю мідь обганяє лише срібло, але через вищу вартість воно не знайшло такого ж застосування в електроіндустрії.