Внимание! Если Вы обнаружили ошибку на сайте, то выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
|
|
Удельное сопротивление (при 20° C)
| Вещество | Уровень удельного сопротивления, мкОм • мм2/м |
|---|---|
| Алюминий | 0,028 |
| Вольфрам | 0,055 |
| Железо | 0,098 |
| Золото | 0,023 |
| Константан | 0,44−0,52 |
| Латунь | 0,025−0,06 |
| Манганин | 0,42−0,48 |
| Медь | 0,0175 |
| Молибден | 0,057 |
| Никелин | 0,39−0,45 |
| Никель | 0,100 |
| Олово | 0,115 |
| Ртуть | 0,958 |
| Свинец | 0,221 |
| Серебро | 0,016 |
| Тантал | 0,155 |
| Фехраль | 1,1−1,3 |
| Хром | 0,027 |
| Цинк | 0,059 |
| Вещество | К | Вещество | К |
|---|---|---|---|
| Алюминий | 0,0042 | Олово | 0,0042 |
| Вольфрам | 0,0048 | Платина | 0,004 |
| Константан | 0,2 | Ртуть | 0,0009 |
| Латунь | 0,001 | Свинец | 0,004 |
| Медь | 0,0043 | Серебро | 0,0036 |
| Манганин | 0,3 | Сталь | 0,006 |
| Молибден | 0,0033 | Тантал | 0,0031 |
| Никель | 0,005 | Хром | 0,006 |
| Никелин | 0,0001 | Фехраль | 0,0002 |
| Нихром | 0,0001 | Цинк | 0,004 |
Сплавы сопротивления
- Константан (58,8 Cu, 40 Ni, 1,2 Mn)
- Манганин (85 Cu, 12 Mn, 3 Ni)
- Нейзильбер (65 Cu, 20 Zn, 15 Ni)
- Никелин (54 Cu, 20 Zn, 26 Ni)
- Нихром (67,5 Ni, 15 Cr, 16 Fe, 1,5 Mn)
- Реонат (84Cu, 12Mn, 4 Zn)
- Фехраль (80 Fe, 14 Cr, 6 Al)
Удельное сопротивление нихрома
Рассмотрим электронную теорию данного явления. При движении по проводнику свободные электроны постоянно встречают на своем пути другие электроны и атомы. Взаимодействуя с ними, свободный электрон теряет часть своего заряда. Таким образом, электроны сталкиваются с сопротивлением со стороны материала проводника. Каждое тело имеет свою атомную структуру, которая оказывает электрическому току разное сопротивление. Единицей сопротивления принято считать Ом.
Сопротивление каждого отдельно взятого проводника (обозначается R или r.) зависит от свойств материала, из которого он изготовлен. Для точной характеристики электрического сопротивления того или иного материала было введено понятие — удельное сопротивление (нихрома, алюминия и т. д.). Удельным считается сопротивление проводника длиной до 1 м, сечение которого — 1 кв. мм. Этот показатель обозначается буквой p. Каждый материал, использующийся в производстве проводника, обладает своим удельным сопротивлением. Для примера рассмотрим удельное сопротивление нихрома и фехрали.
- Х15Н60 — 1.13 Ом* мм2/м
- Х23Ю5Т — 1.39 Ом* мм2/м
- Х20Н80 — 1.12 Ом* мм2/м
- ХН70Ю — 1.30 Ом* мм2/м
- ХН20ЮС — 1.02 Ом* мм2/м
Применение
Высокий уровень удельное сопротивления нихрома, фехрали позволяет использовать эти материалы в произвгоодстве нагревательных элементов. Самая распространенная продукция — нихромовая нить, лента, полоса Х15Н60 и Х20Н80, а также фехралевая проволока Х23Ю5Т. для приборов теплового действия, бытовых приборов и электронагревательных элементов промышленных печей.
Сплавы высокого сопротивления
Дата публикации: .
Категория: Электротехника.
Сплавы с высоким электрическим сопротивлением делятся на три группы:
- Сплавы для магазинов сопротивлений, различных эталонов, добавочных сопротивлений, шунтов;
- Сплавы для сопротивлений и реостатов;
- Сплавы для электронагревательных приборов и печей.
К сплавам первой группы предъявляют следующие требования: высокое удельное сопротивление, близкий к нулю температурный коэффициент сопротивления, малая термоэлектродвижущая сила в сочетании с другими металлами (особенно с медью), постоянство сопротивления во времени, высокая стойкость против коррозии. К сплавам этой группы относятся сплавы на основе меди – манганин и константан.
Манганин
Сплав коричнево-красноватого цвета, состоящий из 86 % меди, 12 % марганца и 2 % никеля. Манганин имеет удельное сопротивление 0,42 – 0,43 Ом × мм² / м, плотность 8,4 кг/дм³, прочность на разрыв 40 – 55 кг/мм², очень малые температурный коэффициент сопротивления и термо-ЭДС (электродвижущую силу), допустимую рабочую температуру не выше 60 °С. Манганин является лучшим материалом для изготовления магазинов сопротивлений, образцовых сопротивлений и шунтов.
Константан
Сплав 60 % меди и 40 % никеля. Константан имеет удельное сопротивление 0,5 Ом × мм² / м, плотность 8,9 кг/дм³, прочность на разрыв 40 – 50 кг/мм².
Константан применяется для изготовления реостатов и электронагревательных сопротивлений, если их рабочая температура не превышает 400 – 450 °С.
Константан в сочетании с медью имеет высокую термо-ЭДС и поэтому не может быть применен для изготовления эталонных сопротивлений к точным приборам, так как эта дополнительная ЭДС будет искажать показания приборов. Это свойство константана используется при изготовлении термопар для измерения температур порядка несколько сотен градусов.
Сплав для реостатов или для сопротивлений должен быть дешевым, иметь большое удельное сопротивление и малый температурный коэффициент сопротивления. Для этих целей применяют сплавы на медной основе, например константан, никелин и другие.
Для удешевления материала никель в реостатных сплавах заменен цинком и железом. Сплавы, применяемые для электронагревательных приборов и печей, должны хорошо обрабатываться, быть механически прочными, дешевыми, иметь высокое удельное сопротивление и длительное время работать при высокой температуре без окисления.
При нагреве металла на его поверхности образуется оксидная пленка, которая должна предотвратить дальнейшее разрушение металла. Металлы – медь, железо и кобальт – имеют пористую оксидную пленку, поэтому при нагревании они быстро разрушаются. Такие металлы, как никель, хром и алюминий, покрываются при нагреве плотной оксидной пленкой, поэтому жароупорные сплавы делают на основе этих металлов.
Нихром
Сплав никеля и хрома. К нихромам относится также ферронихром, который, кроме никеля и хрома, содержит железо (58 – 62 % никеля, 15 – 17 % хрома, остальное – железо). Плотность нихрома 8,4 кг/дм³, прочность на разрыв 70 кг/мм², удельное сопротивление около 1,0 Ом × мм² / м. Нихром выпускается в виде проволоки и ленты, которые идут на изготовление спиралей электронагревательных приборов и печей, имеющих рабочую температуру до 1000 °С.
Фехраль
Сплав 12 – 15 % хрома, 3 – 5 % алюминия, остальное железо. Фехраль имеет плотность 7,5 кг/дм³, прочность на разрыв 70 кг/мм² и удельное сопротивление около 1,2 Ом × мм² / м. Рабочая температура фехраля около 800 °С.
Хромаль
Сплав 28 – 30 % алюминия, остальное железо. Прочность хромаля на разрыв 80 кг/мм², удельное сопротивление 1,3 – 1,4 Ом × мм² / м, допустимая рабочая температура 1250 °С.
Источник: Кузнецов М. И., «Основы электротехники» — 9-е издание, исправленное — Москва: Высшая школа, 1964 — 560с.
Таблица — Удельное электрическое сопротивление
Удельные электрические сопротивления некоторых веществ, в том числе металлов ρ, Ом·мм2/м (при t=20 °С)
Формула расчета сопротивления проводника R, Ом
$R = \frac{{\rho l}}{S}$
ρ — удельное сопротивление проводника, Ом·мм2/м;
l — длина проводника, м;
S — площадь поперечного сечения, м2.
| Вещество | ρ, Ом·мм2/м |
| Алюминий | 0,028 |
| Медь | 0,017 |
| Серебро | 0,016 |
| Золото | 0,024 |
| Дюралюминий | 0,033 |
| Магний | 0,045 |
| Вольфрам | 0,055 |
| Никель | 0,055 |
| Латунь | 0,07-0,08 |
| Сталь | 0,15 |
| Железо | 0,1 |
| Платина | 0,1 |
| Цинк | 0,06 |
| Свинец | 0,21 |
| Вода морская | 0,3 |
| Никелин | 0,4 |
| Манганин | 0,43 |
| Константан | 0,5-0,8 |
| Чугун | 0,5 |
| Ртуть | 0,96 |
| Нихром | 1,1 |
| Фехраль | 1,3 |
| Графит | 13 |
| Раствор серной кислоты (10%) | 25000 |
| Фарфор | 1019 |
| Эбонит | 1020 |
Уде́льное электри́ческое сопротивле́ние, или просто удельное сопротивление вещества — физическая величина, характеризующая способность вещества препятствовать прохождению электрического тока.
Удельное сопротивление обозначается греческой буквой ρ. Величина, обратная удельному сопротивлению, называется удельной проводимостью (удельной электропроводностью). В отличие от электрического сопротивления, являющегося свойством проводника и зависящего от его материала, формы и размеров, удельное электрическое сопротивление является свойством только вещества.
Электрическое сопротивление однородного проводника с удельным сопротивлением ρ, длиной l и площадью поперечного сечения S может быть рассчитано по формуле R = ρ ⋅ l S {\displaystyle R={\frac {\rho \cdot l}{S}}} (при этом предполагается, что ни площадь, ни форма поперечного сечения не меняются вдоль проводника). Соответственно, для ρ выполняется ρ = R ⋅ S l . {\displaystyle \rho ={\frac {R\cdot S}{l}}.}
Из последней формулы следует: физический смысл удельного сопротивления вещества заключается в том, что оно представляет собой сопротивление изготовленного из этого вещества однородного проводника единичной длины и с единичной площадью поперечного сечения.
Единицы измерения
Единица измерения удельного сопротивления в Международной системе единиц (СИ) — Ом·м[1]. Из соотношения ρ = R ⋅ S l {\displaystyle \rho ={\frac {R\cdot S}{l}}} следует, что единица измерения удельного сопротивления в системе СИ равна такому удельному сопротивлению вещества, при котором однородный проводник длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 м², изготовленный из этого вещества, имеет сопротивление, равное 1 Ом[2]. Соответственно, удельное сопротивление произвольного вещества, выраженное в единицах СИ, численно равно сопротивлению участка электрической цепи, выполненного из данного вещества, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м².
В технике также применяется устаревшая внесистемная единица Ом·мм²/м, равная 10−6 от 1 Ом·м[1]. Данная единица равна такому удельному сопротивлению вещества, при котором однородный проводник длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 мм², изготовленный из этого вещества, имеет сопротивление, равное 1 Ом[2]. Соответственно, удельное сопротивление какого-либо вещества, выраженное в этих единицах, численно равно сопротивлению участка электрической цепи, выполненного из данного вещества, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм².
Обобщение понятия удельного сопротивления
Кусок резистивного материала с электрическими контактами на обоих концахУдельное сопротивление можно определить также для неоднородного материала, свойства которого меняются от точки к точке. В этом случае оно является не константой, а скалярной функцией координат — коэффициентом, связывающим напряжённость электрического поля E → ( r → ) {\displaystyle {\vec {E}}({\vec {r}})} и плотность тока J → ( r → ) {\displaystyle {\vec {J}}({\vec {r}})} в данной точке r → {\displaystyle {\vec {r}}} . Указанная связь выражается законом Ома в дифференциальной форме:
- E → ( r → ) = ρ ( r → ) J → ( r → ) . {\displaystyle {\vec {E}}({\vec {r}})=\rho ({\vec {r}}){\vec {J}}({\vec {r}}).}
Эта формула справедлива для неоднородного, но изотропного вещества. Вещество может быть и анизотропно (большинство кристаллов, намагниченная плазма и т. д.), то есть его свойства могут зависеть от направления. В этом случае удельное сопротивление является зависящим от координат тензором второго ранга, содержащим девять компонент ρ i j {\displaystyle \rho _{ij}} . В анизотропном веществе векторы плотности тока и напряжённости электрического поля в каждой данной точке вещества не сонаправлены; связь между ними выражается соотношением
- E i ( r → ) = ∑ j = 1 3 ρ i j ( r → ) J j ( r → ) . {\displaystyle E_{i}({\vec {r}})=\sum _{j=1}^{3}\rho _{ij}({\vec {r}})J_{j}({\vec {r}}).}
В анизотропном, но однородном веществе тензор ρ i j {\displaystyle \rho _{ij}} от координат не зависит.
Тензор ρ i j {\displaystyle \rho _{ij}} симметричен, то есть для любых i {\displaystyle i} и j {\displaystyle j} выполняется ρ i j = ρ j i {\displaystyle \rho _{ij}=\rho _{ji}} .
Как и для всякого симметричного тензора, для ρ i j {\displaystyle \rho _{ij}} можно выбрать ортогональную систему декартовых координат, в которых матрица ρ i j {\displaystyle \rho _{ij}} становится диагональной, то есть приобретает вид, при котором из девяти компонент ρ i j {\displaystyle \rho _{ij}} отличными от нуля являются лишь три: ρ 11 {\displaystyle \rho _{11}} , ρ 22 {\displaystyle \rho _{22}} и ρ 33 {\displaystyle \rho _{33}} . В этом случае, обозначив ρ i i {\displaystyle \rho _{ii}} как ρ i {\displaystyle \rho _{i}} , вместо предыдущей формулы получаем более простую
- E i = ρ i J i . {\displaystyle E_{i}=\rho _{i}J_{i}.}
Величины ρ i {\displaystyle \rho _{i}} называют главными значениями тензора удельного сопротивления.
Связь с удельной проводимостью
В изотропных материалах связь между удельным сопротивлением ρ {\displaystyle \rho } и удельной проводимостью σ {\displaystyle \sigma } выражается равенством
- ρ = 1 σ . {\displaystyle \rho ={\frac {1}{\sigma }}.}
В случае анизотропных материалов связь между компонентами тензора удельного сопротивления ρ i j {\displaystyle \rho _{ij}} и тензора удельной проводимости σ i j {\displaystyle \sigma _{ij}} имеет более сложный характер. Действительно, закон Ома в дифференциальной форме для анизотропных материалов имеет вид:
- J i ( r → ) = ∑ j = 1 3 σ i j ( r → ) E j ( r → ) . {\displaystyle J_{i}({\vec {r}})=\sum _{j=1}^{3}\sigma _{ij}({\vec {r}})E_{j}({\vec {r}}).}
Из этого равенства и приведённого ранее соотношения для E i ( r → ) {\displaystyle E_{i}({\vec {r}})} следует, что тензор удельного сопротивления является обратным тензору удельной проводимости. С учётом этого для компонент тензора удельного сопротивления выполняется:
- ρ 11 = 1 det ( σ ) [ σ 22 σ 33 − σ 23 σ 32 ] , {\displaystyle \rho _{11}={\frac {1}{\det(\sigma )}}[\sigma _{22}\sigma _{33}-\sigma _{23}\sigma _{32}],}
- ρ 12 = 1 det ( σ ) [ σ 33 σ 12 − σ 13 σ 32 ] , {\displaystyle \rho _{12}={\frac {1}{\det(\sigma )}}[\sigma _{33}\sigma _{12}-\sigma _{13}\sigma _{32}],}
где det ( σ ) {\displaystyle \det(\sigma )} — определитель матрицы, составленной из компонент тензора σ i j {\displaystyle \sigma _{ij}} . Остальные компоненты тензора удельного сопротивления получаются из приведённых уравнений в результате циклической перестановки индексов 1, 2 и 3[3].
Удельное электрическое сопротивление некоторых веществ
Металлические монокристаллы
В таблице приведены главные значения тензора удельного сопротивления монокристаллов при температуре 20 °C[4].
| Кристалл | ρ1=ρ2, 10−8 Ом·м | ρ3, 10−8 Ом·м |
|---|---|---|
| Олово | 9,9 | 14,3 |
| Висмут | 109 | 138 |
| Кадмий | 6,8 | 8,3 |
| Цинк | 5,91 | 6,13 |
| Теллур | 2,90·109 | 5,9·109 |
Металлы и сплавы, применяемые в электротехнике
Разброс значений обусловлен разной химической чистотой металлов, способов изготовления образцов, изученных разными учеными и непостоянством состава сплавов.
|
|
Значения даны при температуре t = 20 °C. Сопротивления сплавов зависят от их химического состава и могут варьироваться. Для чистых веществ колебания численных значений удельного сопротивления обусловлены различными методами механической и термической обработки, например, отжигом проволоки после волочения.
Другие вещества
Тонкие плёнки
Сопротивление тонких плоских плёнок (когда её толщина много меньше расстояния между контактами) принято называть «удельным сопротивлением на квадрат», R S q . {\displaystyle R_{\mathrm {Sq} }.} Этот параметр удобен тем, что сопротивление квадратного куска проводящей плёнки не зависит от размеров этого квадрата, при приложении напряжения по противоположным сторонам квадрата. При этом сопротивление куска плёнки, если он имеет форму прямоугольника, не зависит от его линейных размеров, а только от отношения длины (измеренной вдоль линий тока) к его ширине L/W: R S q = R W / L , {\displaystyle R_{\mathrm {Sq} }=RW/L,} где R — измеренное сопротивление. В общем случае, если форма образца отличается от прямоугольной, и поле в пленке неоднородное, используют метод ван дер Пау.
Примечания
- ↑ 1 2 Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 93. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
- ↑ 1 2 Чертов А. Г. Единицы физических величин. — М.: «Высшая школа», 1977. — 287 с.
- ↑ Давыдов А. С. Теория твёрдого тела. — М.: «Наука», 1976. — С. 191—192. — 646 с.
- ↑ Шувалов Л. А. и др. Физические свойства кристаллов // Современная кристаллография / Гл. ред. Б. К. Вайнштейн. — М.: «Наука», 1981. — Т. 4. — С. 317.
См. также
Дата публикации: 26 марта 2013 .
Категория: Электротехника.
При замыкании электрической цепи, на зажимах которой имеется разность потенциалов, возникает электрический ток. Свободные электроны под влиянием электрических сил поля перемещаются вдоль проводника. В своем движении электроны наталкиваются на атомы проводника и отдают им запас своей кинетической энергии. Скорость движения электронов непрерывно изменяется: при столкновении электронов с атомами, молекулами и другими электронами она уменьшается, потом под действием электрического поля увеличивается и снова уменьшается при новом столкновении. В результате этого в проводнике устанавливается равномерное движение потока электронов со скоростью нескольких долей сантиметра в секунду. Следовательно, электроны, проходя по проводнику, всегда встречают с его стороны сопротивление своему движению. При прохождении электрического тока через проводник последний нагревается.
Электрическое сопротивление
Электрическим сопротивлением проводника, которое обозначается латинской буквой r, называется свойство тела или среды превращать электрическую энергию в тепловую при прохождении по нему электрического тока.
На схемах электрическое сопротивление обозначается так, как показано на рисунке 1, а.
 |
| Рисунок 1. Условное обозначение электрического сопротивления |
Переменное электрическое сопротивление, служащее для изменения тока в цепи, называется реостатом. На схемах реостаты обозначаются как показано на рисунке 1, б. В общем виде реостат изготовляется из проволоки того или иного сопротивления, намотанной на изолирующем основании. Ползунок или рычаг реостата ставится в определенное положение, в результате чего в цепь вводится нужное сопротивление.
Длинный проводник малого поперечного сечения создает току большое сопротивление. Короткие проводники большого поперечного сечения оказывают току малое сопротивление.
Если взять два проводника из разного материала, но одинаковой длины и сечения, то проводники будут проводить ток по-разному. Это показывает, что сопротивление проводника зависит от материала самого проводника.
Температура проводника также оказывает влияние на его сопротивление. С повышением температуры сопротивление металлов увеличивается, а сопротивление жидкостей и угля уменьшается. Только некоторые специальные металлические сплавы (манганин, констаитан, никелин и другие) с увеличением температуры своего сопротивления почти не меняют.
Итак, мы видим, что электрическое сопротивление проводника зависит от: 1) длины проводника, 2) поперечного сечения проводника, 3) материала проводника, 4) температуры проводника.
За единицу сопротивления принят один Ом. Ом часто обозначается греческой прописной буквой Ω (омега). Поэтому вместо того чтобы писать «Сопротивление проводника равно 15 Ом», можно написать просто: r = 15 Ω.
1 000 Ом называется 1 килоом (1кОм, или 1кΩ),
1 000 000 Ом называется 1 мегаом (1мгОм, или 1МΩ).
При сравнении сопротивления проводников из различных материалов необходимо брать для каждого образца определенную длину и сечение. Тогда мы сможем судить о том, какой материал лучше или хуже проводит электрический ток.
Видео 1. Сопротивление проводников
Удельное электрическое сопротивление
Сопротивление в омах проводника длиной 1 м, сечением 1 мм² называется удельным сопротивлением и обозначается греческой буквой ρ (ро).
В таблице 1 даны удельные сопротивления некоторых проводников.
Удельные сопротивления различных проводников
| Материал проводника | Удельное сопротивление ρ в  |
| Серебро Медь Алюминий Вольфрам Железо Свинец Никелин (сплав меди, никеля и цинка) Манганин (сплав меди, никеля и марганца) Константан (сплав меди, никеля и алюминия) Ртуть Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца) | 0,016 0,0175 0,03 0,05 0,13 0,2 0,42 0,43 0,5 0,94 1,1 |
Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления нужно взять 7,7 м такой проволоки. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм². Серебро – лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.
Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.
Сопротивление проводника можно определить по формуле:
где r – сопротивление проводника в омах; ρ – удельное сопротивление проводника; l – длина проводника в м; S – сечение проводника в мм².
Пример 1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм².
Пример 2. Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм².
Из формулы сопротивления легко можно определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.
Пример 3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из никелиновой проволоки сечением 0,21 мм². Определить необходимую длину проволоки.
Пример 4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление ее равно 25 Ом.
Пример 5. Проволока сечением 0,5 мм² и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.
Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.
По таблице удельных сопротивлений находим, что таким сопротивлением обладает свинец.
Выше было указано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проделаем следующий опыт. Намотаем в виде спирали несколько метров тонкой металлической проволоки и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Для измерения тока в цепь включаем амперметр. При нагревании спирали в пламени горелки можно заметить, что показания амперметра будут уменьшаться. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.
У некоторых металлов при нагревании на 100° сопротивление увеличивается на 40 – 50 %. Имеются сплавы, которые незначительно меняют свое сопротивление с нагревом. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивления при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников при повышении температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых веществ, наоборот, уменьшается.
Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Помещая термометр, например, в печь и измеряя сопротивление платиновой проволоки до и после нагрева, можно определить температуру в печи.
Изменение сопротивления проводника при его нагревании, приходящееся на 1 Ом первоначального сопротивления и на 1° температуры, называется температурным коэффициентом сопротивления и обозначается буквой α.
Если при температуре t сопротивление проводника равно r, а при температуре t равно rt, то температурный коэффициент сопротивления
Примечание. Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200°C).
Приводим значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).
Значения температурного коэффициента для некоторых металлов
Медь
Железо
Вольфрам
Платина
0,0040
0,0066
0,0045
0,0032
Никелин
Константан
Нихром
Манганин
0,0003
0,000005
0,00016
0,00005
Из формулы температурного коэффициента сопротивления определим rt:
Пример 6. Определить сопротивление железной проволоки, нагретой до 200°C, если сопротивление ее при 0°C было 100 Ом.
Пример 7. Термометр сопротивления, изготовленный из платиновой проволоки, в помещении с температурой 15°C имел сопротивление 20 Ом. Термометр поместили в печь и через некоторое время было измерено его сопротивление. Оно оказалось равным 29,6 Ом. Определить температуру в печи.
Электрическая проводимость
До сих пор мы рассматривали сопротивление проводника как препятствие, которое оказывает проводник электрическому току. Но все же ток по проводнику проходит. Следовательно, кроме сопротивления (препятствия), проводник обладает также способностью проводить электрический ток, то есть проводимостью.
Чем большим сопротивлением обладает проводник, тем меньшую он имеет проводимость, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем большей проводимостью он обладает, тем легче току пройти по проводнику. Поэтому сопротивление и проводимость проводника есть величины обратные.
Из математики известно, что число, обратное 5, есть 1/5 и, наоборот, число, обратное 1/7, есть 7. Следовательно, если сопротивление проводника обозначается буквой r, то проводимость определяется как 1/r. Обычно проводимость обозначается буквой g.
Электрическая проводимость измеряется в (1/Ом) или в сименсах.
Пример 8. Сопротивление проводника равно 20 Ом. Определить его проводимость.
Если r = 20 Ом, то
Пример 9. Проводимость проводника равна 0,1 (1/Ом). Определить его сопротивление,
Если g = 0,1 (1/Ом), то r = 1 / 0,1 = 10 (Ом)
Источник: Кузнецов М. И., «Основы электротехники» – 9-е издание, исправленное – Москва: Высшая школа, 1964 – 560с.
2.1. Свойства проводниковых материалов
Проводниковые свойства проявляют металлы, металлические сплавы, графит (модификация углерода) и электролиты. Металлы относятся к проводникам с электронной проводимостью. В электролитах (растворы кислот, солей, щелочей) перенос электрических зарядов осуществляют ионы.
2.1.1. Физическая природа электропроводности металлов
Металлы имеют кристаллическое строение: в узлах кристаллической решетки находятся положительно заряженные ионы, окруженные коллективизированными электронами (электронным газом).
Современные представления об электронном строении металлов, распределении электронов по энергетическим состояниям, их взаимодействии с другими элементарными частицами и кристаллической решеткой дает квантовая теория, основы которой были разработаны советским ученым Я.И.Френкелем и немецким физиком А.Зоммерфельдом.
Свободные электроны хаотически перемещаются по кристаллу со средней тепловой скоростью и = 10 5 м/с. В электрическом поле напряженностью Е электроны получают добавочную скорость упорядоченного движения v – скорость дрейфа, благодаря чему и возникает электрический ток. Плотность тока зависит от скорости дрейфа, заряда электрона е и концентрации свободных электронов n .
Скорость дрейфа в реальных условиях существенно меньше скорости теплового движения электронов v u . Так, в медном про-
воднике при плотности тока j = 1 А/мм 2 скорость дрейфа составляет v = 1 . 10 -4 м/с.
За время τ между столкновениями с узлами кристаллической решетки на длине свободного пробега l , электроны, двигаясь с уско-
рением a = e E , приобретают скорость дрейфа: m e
Приравнивая аналитическое выражение закона Ома (1.1) к выражению (2.1) с учетом (2.2), получим формулу для удельной проводимости
Выразим произведение m e . и через концентрацию свободных электронов, используя квантовую статистику, базирующуюся на принципе Паули, согласно которому в каждом энергетическом состоянии может находиться только один электрон, а на каждом энергетическом уровне – не более двух (с антипараллельными спинами). Тогда при температуре абсолютного нуля ( Т = 0 К) половина из общего числа свободных электронов в кристалле ( n /2) займет наиболее низкие энергетические уровни.
В квантовой теории вероятность заполнения электронами энергетических состояний с энергией уровня Э определяется функцией Ферми
где Э F – энергия Ферми, т.е. максимальная энергия, которую может иметь электрон в металле при температуре абсолютного нуля.
Из формулы (2.4) следует, что при Э = Э F , вероятность заполнения электронами уровня Ферми равна 0,5. Энергия Ферми для большинства металлов составляет от 3 до 15 эВ. Уровни, расположенные ниже уровня Ферми ( Э Э F ), с вероятностью >0,5 заполнены электронами, а уровни, лежащие выше уровня Фер
Манганин – сплав красного цвета, производящийся на основе меди. Он относится к категории металлов с высоким электрическим сопротивлением. В состав сплава может входить небольшое количество меди, марганца и никеля, что повышает его прочность и термостойкость. Манганин был открыт в 1880-х гг. и активно используется в современной промышленности.
Свойства манганина
Основные свойства манганин приобретает во время термообработки. Изначально сплав не подвержен внутренней деформации. По этой причине его кристаллическая решетка с течением времени практически не изменяется.
При термической обработке фиксируется величина электрического сопротивления. Среднее значение этого параметра составляет 450 Ом/м. Плотность равняется 8000 кг/см3. Предельная рабочая температура сплава достигает 200 °C. При превышении этих значений его характеристики ухудшаются на 10 – 20%.
На механические, химические и физические параметры металла влияет его химический состав. Для этого материала характерно высокое процентное содержание меди (84%). Также в нем присутствует большое количество различных смесей из марганца (12%) и никеля (4%). При таком соотношении веществ металл становится наиболее термостойким. Температура плавления сплава составляет 960 °C. В данном случае сопротивление изменяется на 0,05% в год. Многие производители при изготовлении сплава, вместо никеля, добавляют в него кобальт. Это позволяет уменьшить стоимость материала без изменения его основных характеристик. Если вместо меди использовать серебро, то металл приобретет белый окрас. При этом его химические свойства сохранятся.
В отличие от остальных термостойких сплавов, манганин обладает низкой термической ЭДС (0,9 мВ — 1 мВ/°C). Но он уступает по показателям удельного сопротивления и предельной рабочей температуры. Сравнительная характеристика термостойких сплавов представлена в следующей таблице:
| Наименование материала | Удельное сопротивление, Ом/м | Термическая ЭДС, мВ/°C | Максимальная рабочая температура, °C | Температура плавления, °C |
| Манганин | 450 | 2 | 100 – 200 | 960 |
| Константан | 480 | 50 | 450 – 500 | 1260 |
| Нихром | 1000 | 110 | 1000 | 1100 |
Манганин отличается от константана и нихрома следующими свойствами:
- низкая устойчивость к коррозии в атмосфере с повышенным содержанием кислот из аммиака;
- высокая чувствительность к влажности воздуха;
- устойчивость к физическим деформациям с течением времени.
Технология производства данного прецизионного материала была разработана в 1889 г. на территории Германии. В России он производится в соответствии с ГОСТ 492-2006.
Металл производится в виде пластин, листов, полос и проволочных механизмов небольшого размера. Для получения этого материала используют хлористые слои железа и марганца. Полученный раствор промывается, высушивается и нагревается. После этого вещество сплавляется с медью в магнезиальных тиглях или электрических печах. При производстве важно, чтобы в него не попали частицы углерода, снижающие величину сопротивления манганина.
Применение сплава
Манганин нашел широкое применение в электронике. Он используется при создании высокоточных резисторов, мостовых схем и шунтов. Благодаря высокому удельному сопротивлению, материал применяется при изготовлении комплектующих для электроизмерительных приборов: гальванометров, амперметров, вольтметров и ваттметров. Он позволяет устройству точнее фиксировать изменения электротока.
Манганиновая проволока
Также манганин применяется при изготовлении проволочных механизмов. С помощью этого металла можно производить проволоки и металлические ленты разной длины и толщины. Он используется при производстве обмоточных проводов с изоляцией от натурального шелка, покрытых специальной эмалью.В зависимости от химического состава сырья меняются свойства проволок. При наличии алюминиевых примесей улучшаются механические характеристики, что позволяет использовать проволочные механизмы в кабельной промышленности. Твердый манганин, обладающий большой прочностью, используют для изготовления каркасов и внешних оболочек, мягкий – для внутреннего наполнения.
Благодаря наличию электрических свойств, сплав применяется при производстве прецизионных резисторов, являющихся главными компонентами электрометров. Изготовленные приспособления обладают устойчивым коэффициентом удельного сопротивления, что позволяет избежать появления термоэлектрических токов.
Константа Определение
Constantan — это легированная проволока на основе никеля и меди, которая имеет высокое удельное сопротивление и в основном используется для нагрева термопар и электрического сопротивления. Он имеет постоянное удельное сопротивление в широком диапазоне температур.
Композиция
В основном константан состоит из никеля и меди. Он содержит 60% никеля и 40% меди.
Характеристики
Constantan обладает рядом особых характеристик, благодаря которым он известен как самый универсальный из доступных сплавов.Некоторые из его важных характеристик:
- Высокая удельная теплостойкость
- незначительный температурный коэффициент
- Легко пластичный
- Устойчив к атмосферной коррозии
- Может быть легко спаян и отформован
Константа Физические свойства
Физические свойства константана:
Точка кипения — нет данных
Точка плавления — от 1225 до 1300 оС
Удельный вес — 8.9 г / куб. См
Растворимость в воде — Нерастворимый
Внешний вид — серебристо-белый ковкий сплав
Запах — без запаха
Удельное электрическое сопротивление — при комнатной температуре: 52,0 мкОм / см
При 20 ° C — 490 мкОм / см
Плотность — 8,89 г / см3
Температурный коэффициент± 40 промилле / К-1
Удельная теплоемкость 0,39 Дж / (г · К)
Теплопроводность 19,5 Вт / (мК)
Модуль упругости 162 ГПа
Удлинение при разрушении — <45%
Прочность на растяжение — от 455 до 860 МПа
линейный коэффициент теплового расширения 14.9 × 10-6 К-1
Изображение 1 — Константин
Источник — binbin.net
Constantan Wire Resistance
Сопротивление константановой проволоки составляет 15,94 Ом-см / фут. Поскольку сопротивление константана не изменяется с температурой, оно используется с целью изготовления термопар и других подобных приборов, где сопротивление должно оставаться постоянным для определенного диапазона температур. Это провод электрического сопротивления.
использования Constantan
Constantan используется для измерения температуры.Он используется для формирования термопары вместе с проводами других металлов, таких как медь, железо и хромель. Он особенно используется в целях сопротивления, так как его сопротивление не сильно меняется с изменением его температуры. Используется для шунтов постоянного тока. В шунтах постоянного тока прецизионный провод с низким сопротивлением размещается последовательно с нагрузкой в цепи постоянного тока, которая уже проводит большой ток. Он измеряет падение напряжения; он может легко измерить ток.
константановый сплав
Constantan является одним из наиболее широко используемых сплавов. Это связано с тем, что он обладает наилучшим общим составом важных свойств, что необходимо для многих странных калибровочных приложений. Constantan имеет самое высокое удельное сопротивление среди всех других сплавов, что делает его нечувствительным к уровню деформации и температуре. Его удельное сопротивление настолько высоко, что он также может достигать подходящих уровней сопротивления в очень маленьких сетках. Температурный коэффициент сопротивления не является чрезмерным в случае сплава из константана.Поэтому он имеет очень много преимуществ по сравнению с другими сплавами.
Constantan имеет хорошую усталостную прочность и очень высокую способность к удлинению. Все эти дополнительные свойства делают его очень полезным и хорошим сплавом. Но этот сплав демонстрирует дрейф в температурном интервале 65 ° C, поэтому об этом следует помнить, когда проверяют деформацию стабильности датчика, поскольку его деформация устойчивости является критической при этой температуре.
Константа Приложения
Применение константана делится на три важные категории:
Измерение температуры
Constantan используется для формирования термопар с проводами из меди, железа и хромеля.Он используется для формирования термопар с хром-константаном и хороших термопар с железом-константаном.
Промышленные реостаты для тяжелых условий эксплуатации
Constantan — это идеальный сплав для сопротивления пускателей электродвигателей и промышленных реостатов для тяжелых условий эксплуатации. Поскольку он имеет высокую удельную теплостойкость и хорошую пластичную природу, он удовлетворяет всем важным требованиям для этой категории спецификаций. Constantan превращается в провода большого размера или такого рода требования.
Резисторы проволочные прецизионные
Constantan — один из наиболее широко используемых сплавов в прецизионных резисторах с проволочной обмоткой, устройствах контроля объема и потенциометрах с термостабильными свойствами. Это является главной достопримечательностью в этой области в связи с тем, что он имеет незначительный температурный коэффициент и высокое сопротивление.
Развитие высокотемпературного Э.М.Ф. — Это еще одно важное свойство константана, заключающееся в том, что он вырабатывает высокотемпературный Э.М.Ф. по сравнению с другими металлами. Поэтому он используется в сплавах термопар с другими металлами, такими как железо и медь.
Типы
константановые сплавы бывают двух типов: P-сплавы и A-сплавы
P Сплав
Если нужно измерить большие деформации, он может использовать отожженный константан для его измерения. Константан, который доступен в этой форме, как правило, очень пластичен и имеет длину около 3 мм. Это может быть напряжено более чем на 20%. Этот р-сплав выпускается с номерами S-T-C 08 и 40, поэтому его можно использовать в металлах и пластмассах.
A- Сплав
СплавConstantan может быть обработан или с компенсацией собственной температуры, так что он может соответствовать широкому диапазону испытательного материала коэффициентов теплового расширения.Этот сплав поставляется с номерами самокомпенсации температуры — (STC) 00, 03, 05, 06, 13, 30, 40 и 50. Эти числа самокомпенсации температуры имеют свои соответствующие термические коэффициенты, которые выражены в частях на миллион, длина на градус Цельсия, Кельвина или градуса Фаренгейта.
Фото 2 — Константин
Источник — micc.cc
Влияние Константана на здоровье
Константин оказывает определенное негативное влияние на здоровье людей, а также животных.Если животные вдыхают медную пыль из этого сплава, это может привести к гемолизу эритроцитов и отложению гемофусцина в поджелудочной железе и печени.
Для нормального человека воздействие никеля может представлять определенную опасность для здоровья. Поскольку никель является подтвержденным канцерогеном, он может вызывать рак у людей. Другой распространенной проблемой является гиперчувствительность к никелю. Это может вызвать аллергию и дерматит, легочную астму, воспалительные реакции и конъюнктивит.
Он оказывает и другие острые воздействия на другие части тела.Некоторые из его вредных эффектов:
Глаза — порошок пыли может вызвать раздражение глаз.
Кожа — Нет хронического хит-эффекта
Проглатывание— никель обладает низкой пероральной токсичностью, медь может вызвать рвоту и тошноту.
Вдыхание. Сообщалось о некоторых случаях астмы при вдыхании никелевой и медной пыли. Существует высокая вероятность респираторной сенсибилизации.
Меры предосторожности
Существуют определенные меры предосторожности, которые необходимо принять для хранения константана.Хранить в прохладном и сухом месте в плотно закрытой таре. После работы с константаном руки должны быть тщательно вымыты с мылом и водой. Используйте перчатки, чтобы касаться проводов константана, и не должны вступать в прямой контакт.
Рекомендации:
http://en.wikipedia.org/wiki/Constantan
http://www.alloywire.com/products_RW45_Constantan.html
http://www.merriam-webster.com/dictionary/constantan
http: // словарь.reference.com/browse/constantan
http://www.espimetals.com/index.php/msds/535-constantan
http://www.sisweb.com/ms/sis/thermocu.htm
http://www.finishing.com/412/53.shtml
,Удельное сопротивление —
- — электрическое сопротивление единичного куба материала, измеренное между противоположными гранями куба
— Калькулятор сопротивления электрического проводника
Этот калькулятор можно использовать для рассчитать электрическое сопротивление проводника.
Коэффициент удельного сопротивления (Ом м) (значение по умолчанию для меди)
Площадь поперечного сечения проводника (мм 2 ) — манометр AWG
| Алюминий | 2 Алюминий | 2 ,65 x 10 -8 | 3,8 x 10 -3 | 3,77 x 10 7 |
| Алюминиевый сплав 3003, прокат | 3,7 x 10 -8 | |||
| Алюминиевый сплав 2014, отожженный | 3,4 x 10 -8 | |||
| Алюминиевый сплав 360 | 7,5 x 10 -8 | |||
| Алюминиевая бронза | 12 x 10 -8 | |||
| Животный жир | 14 x 10 -2 | |||
| Мышца животного | 0.35 | |||
| Сурьма | 41,8 x 10 -8 | |||
| Барий (0 o C) | 30,2 x 10 -8 | |||
| Бериллий | 4,0 x 10 -8 | |||
| Бериллиевая медь 25 | 7 x 10 -8 | |||
| Висмут | 115 x 10 -8 | |||
| Латунь — 58% медь | 5.9 x 10 -8 | 1,5 x 10 -3 | ||
| Латунь — 63% Cu | 7,1 x 10 -8 | 1,5 x 10 -3 | ||
| Кадмий | 7,4 x 10 -8 | |||
| Цезий (0 o C) | 18,8 x 10 -8 | |||
| Кальций (0 o C) | 3,11 x 10 -8 | |||
| Углерод (графит) 1) | 3 — 60 x 10 -5 | -4.8 x 10 -4 | ||
| Чугун | 100 x 10 -8 | |||
| Церий (0 o C) | 73 x 10 -8 | |||
| Хромель (сплав хрома и алюминия) | 0,58 x 10 -3 | |||
| Хром | 13 x 10 -8 | |||
| Кобальт | 9 x 10 | -8 | | ||
| Константин | 49 x 10 -8 | 3 x 10 -5 | 0.20 x 10 7 | |
| Медь | 1,77 x 10 -8 | 4,29 x 10 -3 | 5,95 x 10 7 | |
| мельхиор 55-45 (константан) | 43 x 10 -8 | |||
| Диспрозий (0 o C) | 89 x 10 -8 | |||
| Эрбий (0 o C) | 81 x 10 -8 | |||
| Эврика | 0.1 x 10 -3 | |||
| европий (0 o C) | 89 x 10 -8 | |||
| Gadolium | 126 x 10 -8 | |||
| Галлий (1.1K) | 13.6 x 10 -8 | |||
| Германий 1) | 1 — 500 x 10 -3 | -50 x 10 -3 | ||
| Стекло | 1 — 10000 x 10 9 | 10 -12 | ||
| Золото | 2.24 x 10 -8 | |||
| Графит | 800 x 10 -8 | -2,0 x 10 -4 | ||
| Гафний (0,35K) | 30,4 x 10 — 8 | |||
| Хастеллой C | 125 x 10 -8 | |||
| Гольмий (0 o C) | 90 x 10 -8 | |||
| Индий ( 3.35K) | 8 x 10 -8 | |||
| Инконель | 103 x 10 -8 | |||
| Иридий | 5,3 x 10 -8 | |||
| Железо | 9.71 x 10 -8 | 6.41 x 10 -3 | 1.03 x 10 7 | |
| Лантан (4.71K) | 54 x 10 -8 | |||
| Свинец | 20.6 x 10 -8 | 0,45 x 10 7 | ||
| Литий | 9,28 x 10 -8 | |||
| Лютеция | 54 x 10 -8 | |||
| Магний | 4.45 x 10 -8 | |||
| Магниевый сплав AZ31B | 9 x 10 -8 | |||
| Марганец | 185 x 10 -8 | 1.0 x 10 -5 | ||
| Меркурий | 98,4 x 10 -8 | 8,9 x 10 -3 | 0,10 x 10 7 | |
| Слюда (проблеск) | 1 x 10 13 | |||
| Мягкая сталь | 15 x 10 -8 | 6,6 x 10 -3 | ||
| Молибден | 5,2 x 10 -8 | |||
| Монель | 58 x 10 -8 | |||
| Неодим | 61 x 10 -8 | |||
| Нихром (сплав никеля и хрома) | 100 — 150 х 10 -8 | 0.40 x 10 -3 | ||
| никель | 6,85 x 10 -8 | 6,41 x 10 -3 | ||
| Nickeline | 50 x 10 -8 | 2,3 x 10 -4 | ||
| Ниобий (колумбий) | 13 x 10 -8 | |||
| Осмий | 9 x 10 -8 | |||
| Палладий | 10.5 x 10 -8 | |||
| Фосфор | 1 x 10 12 | |||
| Платина | 10,5 x 10 -8 | 3,93 x 10 -3 | 0,943 x 10 7 | |
| Плутоний | 141,4 x 10 -8 | |||
| Полоний | 40 x 10 -8 | |||
| Калий | 7.01 x 10 -8 | |||
| Празеодим | 65 x 10 -8 | |||
| Прометий | 50 x 10 -8 | |||
| Протактиний (1,4 K) | 17,7 x 10 -8 | |||
| Кварц (плавленый) | 7,5 x 10 17 | |||
| Рений (1,7 К) | 17.2 x 10 -8 | |||
| Родий | 4,6 x 10 -8 | |||
| Резина — жесткая | 1 — 100 x 10 13 | |||
| Рубидий | 11,5 x 10 -8 | |||
| Рутений (0,49 К) | 11,5 x 10 -8 | |||
| Самарий | 91.4 x 10 -8 | |||
| Скандий | 50,5 x 10 -8 | |||
| Селен | 12,0 x 10 -8 | |||
| Силикон 1 ) | 0,1-60 | -70 x 10 -3 | ||
| Серебро | 1,59 x 10 -8 | 6,1 х 10 -3 | 6,29 х 10 7 | |
| Натрий | 4.2 x 10 -8 | |||
| Почва, типичная земля | 10 -2 — 10 -4 | |||
| Припой | 15 x 10 -8 | |||
| Нержавеющая сталь | 10 6 | |||
| Стронций | 12,3 x 10 -8 | |||
| Сера | 1 x 10 17 | |||
| Тантал | 12.4 x 10 -8 | |||
| Тербий | 113 x 10 -8 | |||
| Таллий (2,37K) | 15 x 10 -8 | |||
| Торий | 18 x 10 -8 | |||
| Тулий | 67 x 10 -8 | |||
| Олово | 11,0 x 10 -8 | 4.2 x 10 -3 | ||
| Титан | 43 x 10 -8 | |||
| Вольфрам | 5,65 x 10 -8 | 4,5 x 10 -3 | 1,79 x 10 7 | |
| Уран | 30 x 10 -8 | |||
| Ванадий | 25 x 10 -8 | |||
| Вода, дистиллированная | 10 -4 | |||
| Вода свежая | 10 -2 | |||
| Вода, соль | 4 | |||
| Иттербий | 27.7 x 10 -8 | |||
| Иттрий | 55 x 10 -8 | |||
| Цинк | 5,92 x 10 -8 | 3,7 x 10 -3 | ||
| Цирконий (0,55K) | 38,8 x 10 -8 |
1) Примечание! — удельное сопротивление сильно зависит от наличия примесей в материале.
2 ) Примечание! — удельное сопротивление сильно зависит от температуры материала. Приведенная выше таблица основана на 20 o C.
Электрическое сопротивление в проводе
Электрическое сопротивление провода больше для более длинного провода и меньше для провода с большей площадью поперечного сечения. Сопротивление зависит от материала, из которого оно изготовлено, и может быть выражено как:
R = ρ L / A (1)
где
R = сопротивление (Ом, Ω )
ρ = коэффициент удельного сопротивления (Ом, Ом, м)
L = длина провода (м)
A = площадь поперечного сечения провода (м 2 )
Фактором сопротивления, который учитывает природу материала, является удельное сопротивление.Поскольку он зависит от температуры, его можно использовать для расчета сопротивления проволоки заданной геометрии при различных температурах.
Обратное сопротивление называется проводимостью и может быть выражено как:
σ = 1 / ρ (2)
где
σ = проводимость (1 / Ом м)
Пример — сопротивление алюминиевого провода
Сопротивление алюминиевого кабеля длиной 10 м и площадью поперечного сечения 3 мм 2 можно рассчитать как
R = (2.65 10 -8 Ом м) (10 м) / ((3 мм 2 ) (10 -6 м 2 / мм 2 ))
= 0,09 Ом
Сопротивление
Электрическое сопротивление элемента схемы или устройства определяется как отношение напряжения, приложенного к электрическому току, который течет через него:
ЗаконR = U / I (3)
, где
R = сопротивление (Ом)
U = напряжение (В)
I = ток (A)
Ом
a, если сопротивление постоянное, больше, чем сопротивление диапазон напряжения, а затем закон Ома,
I = U / R (4)
можно использовать для прогнозирования поведения материала.
Удельное сопротивление в зависимости от температуры
Изменение удельного сопротивления в зависимости от температуры можно рассчитать как
dρ = ρ α дт (5)
, где
dρ = изменение удельного сопротивления ( м 2 / м)
α = температурный коэффициент (1/ o C)
dt = изменение температуры ( o C)
Пример — изменение удельного сопротивления
Алюминий с удельным сопротивлением 2.65 x 10 -8 Ом м 2 / м нагревают с 20 o C до 100 o C . Температурный коэффициент для алюминия составляет 3,8 x 10 -3 1/ o C . Изменение удельного сопротивления можно рассчитать как
dρ = (2,65 10 -8 Ом м 2 / м) (3,8 10 -3 1/ o C) ((100 o C) — (20 o C))
= 0.8 10 -8 Ом м 2 / м
Конечное сопротивление можно рассчитать как
ρ = (2,65 10 -8 Ом м 2 / м) + (0,8 10 -8 Ом м 2 / м)
= 3,45 10 -8 Ом м 2 / м
Коэффициент удельного сопротивления по сравнению с калькулятором температуры
Этот сосуд может использоваться для расчета удельного сопротивления в материале проводника по сравнению стемпература.
ρ — коэффициент удельного сопротивления (10 -8 Ом м 2 / м)
α — температурный коэффициент (10 -3 1/ o C)
dt — Изменение температуры ( o C)
Сопротивление и температура
Для большинства материалов электрическое сопротивление увеличивается с температурой.Изменение сопротивления можно выразить как
dR / R с = α dT (6)
, где
dR = изменение сопротивления (Ом)
9122 с = стандартное сопротивление согласно эталонным таблицам (Ом)
α = температурный коэффициент сопротивления ( o C -1 )
dT = изменение температура от базовой температуры ( o C, K)
(5) можно изменить на:
dR = α dT R с (6b)
«Температурный коэффициент сопротивления» — α — материала — это увеличение сопротивления резистора 1 Ом этого материала при повышении температуры 9 0013 1 o C .
Пример — сопротивление медного провода в жаркую погоду
Медный провод с сопротивлением 0,5 кОм при нормальной рабочей температуре 20 o C в жаркую солнечную погоду нагревают до 80 o C . Температурный коэффициент для меди составляет 4,29 x 10 -3 (1/ o C) , а изменение сопротивления можно рассчитать как
dR = ( 4,29 x 10 -3 1/ o C) ((80 o C) — (20 o C) ) (0.5 кОм)
= 0,13 (кОм)
Результирующее сопротивление для медного провода в жаркую погоду составит
R = (0,5 кОм) + (0,13 кОм)
= 0,63 ( кОм)
= 630 (Ω)
Пример — сопротивление углеродного резистора при изменении температуры
Углеродный резистор с сопротивлением 1 кОм при температуре 20 o C нагревается до 120 o C .Температурный коэффициент для углерода отрицателен -4,8 x 10 -4 (1/ o C) — сопротивление уменьшается с ростом температуры.
Изменение сопротивления можно рассчитать как
dR = ( -4,8 x 10 -4 1/ o C) ((120 o C) — (20 o C) ) (1 кОм)
= — 0,048 (кОм)
Результирующее сопротивление для резистора будет
R = (1 кОм) — (0.048 кОм)
= 0,952 (кОм)
= 952 (Ом)
Калькулятор сопротивления в зависимости от температуры
Этот калькулятор можно использовать для расчета сопротивления в проводнике в зависимости от температуры.
R с — сопротивление (10 3 (Ом)
α — температурный коэффициент (10 -3 1/ o C)
dt — изменение температуры ( o C)
Коэффициенты поправки на температуру для сопротивления проводника
| Температура проводника (° C) | Преобразование в 20 ° C | Взаимное преобразование в 20 ° C | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 1.064 | 0.940 | ||||||||
| 6 | 1.059 | 0.944 | ||||||||
| 7 | 1.055 | 0.948 | ||||||||
| 8 | 1.050 | 0.952 | ||||||||
| 9 | 9005 9 | 1.056 | 9005 0 964 | |||||||
| 10 | 1,042 | 0,960 | ||||||||
| 11 | 1,037 | 0,964 | ||||||||
| 12 | 1.033 | 0,968 | ||||||||
| 13 | 1,029 | 0,972 | ||||||||
| 14 | 1,025 | 0,976 | ||||||||
| 15 | 1,020 | 0,980 | ||||||||
| 16 | 1,0184 | 0,984 | 1,0184 | |||||||
| 17 | 1,012 | 0,988 | ||||||||
| 18 | 1,008 | 0,992 | ||||||||
| 19 | 1.004 | 0.996 | ||||||||
| 20 | 1.000 | 1.000 | ||||||||
| 21 | 0.996 | 1.004 | ||||||||
| 22 | 0.992 | 1.008 | ||||||||
| 23 | 1.9800 | |||||||||
| 24 | 0,984 | 1,016 | ||||||||
| 25 | 0,980 | 1,020 | ||||||||
| 26 | 0.977 | 1,024 | ||||||||
| 27 | 0,973 | 1,028 | ||||||||
| 28 | 0,969 | 1,032 | ||||||||
| 29 | 0,965 | 1,036 | ||||||||
| 30 | 0,962 | 1,0,962 | 1,0,962 | 0,962 | 0,962 | 0,962 | 0,962 | 0,962 | 9,99 | |
| 31 | 0,958 | 1,044 | ||||||||
| 32 | 0,954 | 1,048 | ||||||||
| 33 | 0.951 | 1,052 |
ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА
фольга константана
Сопротивление CuNi Сплав
Очень хорошая стойкость к коррозии
Очень хорошая ковкость
Очень хорошая способность к пайке
Хорошая электрическая удельная прочность константы из сплава 9133
9000Constantan представляет собой серебристо-желтый сплав, который содержит 58−60% Cu, 32-40% Ni и 1-2% Mn.Температура плавления константана составляет 1260 ° С, плотность — 8900 кг / м3, ТКР = 14 * 10−6 1 / ° С.
Advantage
Constantan получил свое название от латинского слова «constants», что означает «неизменный», так как электрическое сопротивление Константа почти не зависит от температуры. При 20 ° C удельное электрическое сопротивление константана составляет 0,48мкм. После специальной термообработки (стабилизирующий отжиг) температурный коэффициент электросопротивления константана достигает 2 × 10−6 1 / К и удельное электрическое сопротивление не зависит от температуры.Мягкий (отожженный) Константин — sp = 400… 500 МПа, ep = 40… 50%, r = 0, 45… 0, 48 Ом * мм2 / м, а твердый — sp = 650… 720 МПа, эп = 2… 5%, r = 0,46 а… 0,25 Ом * мм2 / м.
Применение
При использовании константы используются проволока толщиной 0,03-5 мм и полоса толщиной до 0,1 мм. Большая электродвижущая сила константана в паре с медью определила его применение в термопарах для точных измерений при относительно низких рабочих температурах (до 500 С).В этом случае используются термопары с положительными термоэлектродами (железо, медь, хромель) и (константан, алюмель и копель). Константан используется для производства компенсирующих проводников, реостатов, отопительных приборов.
сплав CuNi класса : Constantan , CuNi1, CuNi2, CuNi6, CuNi8, CuNi10, CuNi14, CuNi19, CuNi23, CuMu12Ni, CuNi30, CuNi40 (6J44), CuNi40 (6J44).
Размеры доступны
Проволока: 0,018-10 мм Ленты: 0,05 * 0.2-2,0 * 6,0 мм
Полоса: 0,005 * 5,0-5,0 * 250 мм
Прутки: OD 4-100 мм
Технические характеристики проволоки из сплава Константа
Провода из сплава Константа | |
Product | Легированная проволока Konstantan |
Макс. Рабочая темп. | 400 градусов Цельсия |
Коэффициент удельного сопротивления | 0.49 |
Теплопроводность | меньше чем -6 |
Прочность на растяжение | больше чем 420 |
Точка плавления | 97883 градуса 9 000 4 0003 000 000 9 0003 12 000 C |
Диаметр проволоки | 0.05мм ~ 10мм |
Прочее | Эмалированный провод в норме |
Преимущества для низковолнового электрического провода
9013 9013Наш продукт имеет форму проволоки, ленты, полосы, фольги.
92014 92014 92014CCuNi8
CuNI10
CuNi14
CuNi19
CuNi23
CuNi30
CuNi34
CuNI44
основной
химический
состав
Ni
1
2
6
8
10
14.2
19
23
30
34
44
/
/
/
0,3
0,5
0,5
1.0
1.0
1.0
CU
остальные
остальные
остальные
0отдых
отдых
отдых
отдых
отдых
отдых
макс
/
200
220
250
250
300
300
300 9 000 300 000
300 9000
350
плотность
г / см3
8.9
8,9
8,9
8,9
8,9
8,9
8,9
8,9
9009 92013удельное сопротивление
при 20 ° С
0,03 ±
10%
0.05 ±
10%
0,10 ±
10%
0,12 ±
10%
0,15 ±
10%
9000
5%
5%
5%
5%
0,30 ±
5%
0,35 ±
5%
0,40 ±
5%
0,49 ±
90%
температура
коэффициент
сопротивление
<100
<120
<60
<57
<38
<25
<16
<10
-0
<-6
9 0003
на растяжение
прочность мПа
> 210
> 220
> 250
> 270
> 340
> 350
> 400
> 400
> 420
удлинение
> 25
> 25
> 25
> 25
> 25
> 25
> 25
> 25
>
> 25
> 25
плавления
пои nt ° c
1085
1090
1095
1097
1100
1115
1170
1180
1280
коэффициент
проводимости
145
59
48
38
33
27
25
23
000000
CuNi al Loy wireis обычно используется в нагревательных кабелей, предохранители, резисторы и различные типы контроллеров.
Являясь крупным производителем и экспортером в Китае линий электрического сопротивления, мы можем поставлять все виды проводов и полос из электрического сопротивления (стальные проволоки и полосы для проволоки сопротивления)
ПРОЦЕСС ПРОДУКТА
ПАКЕТ ПРОДУКЦИИ
СЕРТИФИКАТЫ
Pay You Union /
TAL
TAL
TAL
2) 30% депозита и 70% баланса для большого количества заказа.
Доставка
1). Поставленный DHL, EMS, UPS, FedEx, TNT или воздушной почтой HK.
2). Доставка 3-7 рабочих дней после оплаты
3). Надлежащая ниже таможенной стоимости принято писать на коммерческий счет-фактуру, чтобы избежать уплаты налога на импорт для покупателя.
4). Предложить номер для отслеживания клиентам.
Q1.Могу ли я заказать образец?
A: Да, добро пожаловать на заказ образцов для тестирования и проверки качества.
Q2. У вас есть лимит MOQ?
A: MOQ нашего провода для электронных сигарет составляет 1 кг.
Q3.Информация необходима, если я хочу цитату?
A Наименование, стандарт, сорт материала (химический состав), размер, вес.
Q4. Можем ли мы посетить вашу компанию / завод, прежде чем сделать заказ?
A. Да. Добро пожаловать в любое время
Q5: Как ваша фабрика занимается контролем качества?
А.Качество является приоритетом. Мы всегда придаем большое значение качеству контролируя от начала до конца.
Q6 :. Как продолжить заказ, если у меня есть логотип для печати?
A: 1) Пожалуйста, отправьте нам файлы логотипа, после получения оплаты (большой заказ 30%) мы организуем разработку логотипа;
2) После получения вашего подтверждения логотипа, мы сделаем образец и отправим его вам для проверки;
3) Если вы подтвердите, что образец в порядке, мы произведем массу;
4) Когда все будет готово, пожалуйста, оплатите оставшуюся сумму, и мы отправим товар как можно скорее и сообщим вам номер для отслеживания;
Как с нами связаться?
Отправьте запрос в для бесплатного образца , нажмите «отправить» сейчас.
,ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА
0,03 мм константан (NC050)
Сплав CuNi
Стандарт мирового класса
Стабильные и однородные свойства
Твердый неизолированный медный провод
медный сплав с низким удельным сопротивлением 0,03 мм константа
CuNi константановый сплав
CuNi сплав Марка : Constantan , CuNi1, CuNi2, CuNi6, CuNi8, CuNi10, CuNi14, CuNi19, CuNi23, CuNi10, 94040N330, 9402, 9502, 9502, 9502, 9502, 9502, 9502, 9502, 9502, 9502, 9502, 9502, 9503, Cu330, N330, 950, 9503, 9502, CuNi23, CuNi3, 950, N50), 950
Наш продукт имеет форму проволоки, ленты, полосы, фои, ленты.
Constantan Definition
Constantan является сплавом сопротивления с умеренным удельным сопротивлением и низкотемпературным коэффициентом сопротивления с плоской кривой сопротивления / температуры в более широком диапазоне, чем у «манганинов». Константан также демонстрирует лучшую устойчивость к коррозии, чем человек ganins. Использование, как правило, ограничивается цепей переменного тока.Константан также является отрицательным элементом типа J с термопарой железа является положительным; тип J термопары используются в термической обработке приложений. Кроме того, это отрицательный элемент типа Т термопары с OFHC меди положительным; T термопары типа используются при криогенных температурах.
Сплав немагнитный. Подходит для электрических резисторов, потенциометров, нагревательных проводов, нагревательных кабелей и матов. Ленты используются для нагрева биметаллов. Другая область применения — производство термопар, поскольку оно развивает высокую электродвижущую силу (ЭДС) в сочетании с другими металлами.
Характеристика константанового сплава
Константан обладает рядом особых характеристик, благодаря которым он известен как самый универсальный из доступных сплавов. Вот некоторые из его важных характеристик:
- Высокая удельная теплостойкость
- Незначительная температура Коэффициент
- Легко пластичный
- Устойчив к атмосферной коррозии
- Может легко паяться и формоваться
Размеры доступны
Провод: 0.018-10 мм Ленты: 0,05 * 0,2-2,0 * 6,0 мм
Полоса: 0,005 * 5,0-5,0 * 250 мм
Бары: OD 4-100 мм
Сопротивление сплава Константа
Сопротивление из константановой проволоки 15,94 Ом-cmil / фут. Поскольку сопротивление константана не изменяется с температурой, его используют для изготовления термопар и других подобных приборов, где сопротивление должно оставаться постоянным для определенного диапазона температур.Это электрическое сопротивление проволоки.
В сплаве Constantan используется
Для измерения температуры используется Constantan . Он используется для формирования термопары, вместе с проводами других металлов, такими как медь, железо и хромель. Это особенно используется для целей сопротивления, поскольку его сопротивление не сильно меняется с изменением его температуры. Он используется для токовых шунтов постоянного тока. В токовых шунтах постоянного тока, провод сопротивления низкого значения точности помещаются последовательно с нагрузкой в цепи постоянного тока, который alreadycarrying высокого тока.Это один измеряет падение напряжения; он может легко измерить ток.
Химический состав и основные свойства константана
Наименование | Код | Основной состав (%) | 000000000000000000000000000000000000000000000000 | |||
Cu | Mn | Ni | Cr | Constantan | 9J40 9012 9012 9232 9232 9012 9012 9012 9012 9012 9012923 | 1-2 | 39-41 | — | 8,9 |
| Тип | (20º С) Удельное сопротивление (мкОм. М) | (20º C) Темп. Coff. из Сопротивление (α × 10-6 / ° C) | (0-100º C) Тепловая ЭДС противМедь (мкВ / ºC) | Макс. Рабочая Темп. (º C) | Удлинение (%) | Предел Прочность (МПа) | |
константан | 6J40 | 0,48 ± 0,03 | +40 | 45 | ≤500 | ≥15 | ≥390 |
CuNi40 константан применение
Проволока из сплаваCuNi обычно используется в нагревательных кабелях, предохранителях, резисторах и различных типах контроллеров, контроллере электромобиля, приборах и счетчиках, интегральной схеме, образце электрического тока, резисторе.И сопротивление низкого давления и тд.
Являясь крупным производителем и экспортером в Китае линии электросопротивления, мы можем поставлять все виды электросопротивления из легированной проволоки и полос (резистивная стальная проволока и полосы для прокладки проволоки).
Посещаете ли вы выставку каждый год?
A. Да
Q2. Есть ли скидки на никелевую проволоку?
A. Да. Больше количество будет получить более низкую скидку.
Q3.Информация необходима, если я хочу цитату?
A Наименование, стандарт, сорт материала (химический состав), размер, вес.
Q4. Можем ли мы посетить вашу компанию / завод, прежде чем сделать заказ?
A.Да. Добро пожаловать в любое время
Q5: Как ваша фабрика занимается контролем качества?
A. Качество является приоритетом. Мы всегда придаем большое значение качеству контролируя от начала до конца.
Как с нами связаться?
Отправьте запрос в для бесплатного образца , нажмите «отправить» сейчас.
,