Удельное сопротивление меди, таблица

17.11.2020

Использование проводников из чистой меди и медных сплавов востребовано в различных отраслях промышленности. Материал имеет низкое удельное сопротивление, по данному параметру выделяется среди ряда других металлов. При организации протяженных кабельных трасс удельное сопротивление необходимо учитывать, так как потери на выходе могут быть значительными при передаче напряжения на большое расстояние.

Почему низкое удельное сопротивление – основная причина применения меди

С точки зрения физики, удельное сопротивление меди и других материалов показывает способность вещества препятствовать прохождению электрического тока, уровень потерь на единицу длины проводника. По сравнению с другими металлами, медь обладает низким удельным сопротивлением в 0,017, по данному показателю уступает только серебру. Благодаря подобным характеристикам медь является востребованным на рынке проводником:

• низкое удельное сопротивление гарантирует минимальный уровень потерь при прохождении электрического тока;
• внешние климатические нагрузки не оказывают значительного воздействия на технические характеристики металла;
• расчет сечения кабеля выполнить намного проще за счет минимальных потерь между входом и выходом;
• низкое сопротивление позволяет использовать для прокладки силовых, контрольных, специальных кабелей более тонкие проводники.

Стандартный медный провод поставляется в нескольких вариантах исполнения, отличается содержанием примесей, толщиной, характеристиками. При этом сопротивление меди может незначительно изменяться в зависимости от внешних условий.

Как рассчитать и от чего зависит сопротивление меди

Использование медного кабеля недостаточной толщины ведет к перегреву проводки, выходу оборудования из строя. При выборе излишне толстых проводов увеличиваются затраты. Поэтому важно знать сопротивление меди. Получить данную информацию можно несколькими способами:

• наиболее простой вариант – получить подобную информацию из приведенной ниже таблицы. Для большинства случаев такой способ является рабочим, позволяет получить данные для проводников в стандартных условиях измерения;
• более сложный вариант – расчет сопротивления меди по формуле. Для получения точных значений необходимо длину и сечение провода. Исходя их входных данных можно рассчитать сопротивление проводника;
• еще один способ достаточно трудоемкий, предполагает использование специального прибора. С помощью омметра проводится измерение электрического сопротивления проводника с помощью подачи постоянного напряжения.

В зависимости от текущих условий измерения удельное сопротивление меди может меняться. При наличии льда в изоляции, непроводящего ток, сопротивление проводника увеличивается. Также параметры напрямую зависят от типа кабеля. Стандартные значения удельного сопротивления приведены в таблице:

Марка	Медь	О2	P	Способ получения, основные примеси
М00к	99.98	0.01	—	Продукт электролитического рафинирования, заключительная стадия переработки медной руды.
М0к	99.97	0.015	0.001
М1к	99.95	0.02	0.002
М2к	99.93	0.03	0.002
М00	99.99	0.001	0.0003	Переплавка катодов в вакууме, инертной или восстановительной атмосфере. Уменьшает содержание кислорода.
М0	99. 97	0.001	0.002
М1	99.95	0.003	0.002
М00	99.96	0.03	0.0005	Переплавка катодов в обычной атмосфере. Повышенное содержание кислорода. Отсутствие фосфора
М0	99.93	0.04	—
М1	99.9	0.05	—
М2	99. 7	0.07	—	Переплавка лома. Повышенное содержание кислорода, фосфора нет
М3	99.5	0.08	—
М1ф	99.9	—	0.012 — 0.04	Переплавка катодов и лома меди с раскислением фосфором. Уменьшает содержание кислорода, но приводит к повышенному содержанию фосфора
М1р	99.9	0.01	0.002 — 0.01
М2р	99. 7	0.01	0.005 — 0.06
М3р	99.5	0.01	0.005 — 0.06

Оставить заявку

Наша продукция

Лента медная
М1

Медные
пластины

Шина
из меди

Профили
фасонные

Наши сертификаты

Удельное сопротивление меди

Удельное сопротивление меди это физическое понятие встречающее в электротехнике. Что же это, спросите Вы.

Итак начнем с понятия — сопротивление проводника, которое означает процесс прохождения через него электричества. В данном случае проводником будет служить медь, а значит её свойства мы и будем рассматривать .

У всех металлах есть конкретное строение в виде кристаллической решетки. На каждом из углов этой решетки есть атомы, которые периодически колеблются относительно узлов. Когда атомы отталкиваются или притягиваются друг к другу, это влияет на нахождение и расположение всех узлов, во всех металлах по разному. Окружение атомов занимают электроны, которые совершают вращение по своей oрбите, удерживаясь на ней благодаря равновeсию сил.

Для любителей настоящего мороженного! Есть интересное предложение, на сайте http://oceanpower.ru/category/id001/. Зайдите и узнайте о настольные фризеры для мягкого мороженого и не только.

Как же реагирует медь, когда к ней применимо электрическоe поле. Внутри данного проводника все оторванные электросилой электроны, от своей oрбиты, стремятся к полюсу со знаком плюс. Данное движение и называется электрическим током. Во время движения электроны сталкиваются с атомами и другими электронами, которые не были оторваны от своих oрбит.

При этом столкнувшиеся электроны меняют направление и теряется их энергия. Это и есть основное определение сопротивления проводника. Другими словами это решетки атомы с электронами вращающиеся по своим орбитам которые и создают сопротивление сорванным с орбит движущимся электродам проводника.

Однако сопротивление зависит так же от нескольких факторов, она индивидуальна для каждого из металлов. На нее влияет размер кристаллической решетки и температура. Когда температура проводника повышается , его атомы проделывают более учащенные колебания. А следовательно, и электроны движутся с наибольшей скоростью и сопротивлением, а орбиты будут большими по радиусу.

Значение удельного сопротивление меди находиться в справочных таблицах по физике. Оно составляет 0,0175 Ом*мм2/м, при температуре 20 градусов. Ближайшим металлом по значению к меди, будет алюминий = 0,0271Ом*мм2/м. Проводимость меди уступает лишь серебру = 0,016Ом*мм2/м. о чем свидетельствует ее широкое применение , к примеру в силовых кабелях или в разнообразных проводниках. Однако без меди не создать силовые трансформаторы и двигатели маленьких энергосберегающих приборов.

Нужно знать обозначения удельного сопротивления, так как без этого нельзя проводить вычисления общего сопротивления разных проводников, во время разработки или проектирования новых приборов. Для этого существует формула:

R=p*I/S

в которой: R — будет общим сопротивлением проводников, р — будет удельным сопротивлением металлов, I- будет длинной конкретного проводника, S — площадью сечения проводников.

---

Если материал был полезен, вы можете отправить донат или поделиться данным материалом в социальных сетях:

---

сопротивление — измерение удельного сопротивления медного провода

спросил 5 лет, 7 месяцев назад

Изменено 5 лет, 7 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

У меня есть источник питания, мультиметр и медный провод с площадью поперечного сечения (А) A= 2,14*10^-3 м^2, длиной L = 0,13 м и удельным сопротивлением меди p=1,7 × 10- 8. -6 (Ом), но я не могу приблизиться к этому ответу. Как должна быть настроена цепь?

• сопротивление
• провод
• медь

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Как сказал MKEITH, у меди есть температурный коэффициент; его 0,4%, или 4000 частей на миллион, на градус Цельсия.

Медь, как и другие материалы, имеет термическую постоянную времени (или, при инвертировании, параметр, называемый температуропроводностью).

Для кубического метра меди постоянная времени равна 9,600 секунд (около 3 часов).

Для куба 10 см (4 дюйма со стороной) постоянная времени в 100 раз быстрее или 96 секунд.

Для куба 1 см постоянная времени еще в 100 раз быстрее, или 0,96 секунды. В 100 раз быстрее или на 0,0096 секунды

Таким образом, измерение было выполнено чрезвычайно быстро, иначе повышение температуры должно быть очень маленький.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Как правило, вы используете источник питания для подачи известного тока по проводу и измеряете падение напряжения с помощью вольтметра с точностью до уровня мВ. Затем вы используете закон Ома для расчета сопротивления. V = I * R. V — напряжение на вольтметре, I — ток, а R — то, что вы хотите знать. Вы щупаете вольтметром именно то место, где хотите узнать сопротивление.

Обратите внимание, что медь является хорошим проводником, но ее проводимость довольно чувствительна к температуре. Если вы пропустите через него такой большой ток, что он нагреется, сопротивление изменится. Поэтому лучше всего провести измерения достаточно быстро, а затем отключить питание.

Дальнейшее чтение: Четырехпроводное измерение сопротивления https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-8/kelvin-resistance-measurement/

Температурный коэффициент сопротивления меди http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/restmp.html В основном, на каждый градус повышения температуры сопротивление увеличивается на 0,4%. Таким образом, если это 1 Ом при 25°С, то будет 1,004 Ом при 26°С и так далее. 92 будет очень большим проводом, около 52 мм (2 дюйма) в диаметре. {2}} = 1,0327 \mu\Omega \$

\$\конечная группа\$

2

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Конденсированное вещество — Гиперучебник по физике

[закрыть]

сверхпроводимость

Удельное сопротивление проводника уменьшается с понижением температуры. В случае меди зависимость между удельным сопротивлением и температурой примерно линейна в широком диапазоне температур

Удельное сопротивление меди отклоняется от линейной функции при низкой температуре.

Удельное сопротивление меди не обращается в нуль при абсолютном нуле. Вместо этого он выравнивается в так называемой 9-ке.0109 остаточное сопротивление . Медь имеет остаточное сопротивление 0,020 нОм·м.

Сопротивление имеет две причины

1. дефекты типа…
   1. примеси
   2. границы зерен
   3. напряжения
2. колебания ионов решетки

Последняя причина приводит к «обычному сопротивлению». Первое приводит к остаточному сопротивлению. Чтобы избавиться от остаточного сопротивления…

1. использовать сверхчистую ртуть (вместо чистого золота или платины), которую легко дистиллировать, охлаждать для изготовления проволоки, а не протягивать (напрягать) через фильеру
2. охладите его, чтобы уменьшить вибрацию

Хайке Камерлинг Оннес, Лейден, 1911
Сюрприз, сюрприз, сюрприз. При низких температурах вместо нулевого остаточного сопротивления Камерлинг-Оннес обнаружил нулевое сопротивление; теперь известен как сверхпроводимость (первоначально называлась сверхпроводимостью). Камерлинг-Оннес подумал, что в его оборудовании произошло короткое замыкание. Вторая статья 1913 г. ввела слово «сверхпроводимость»

.

• «Сопротивление чистой ртути при гелиевых температурах». Комм. Лейден . 120b (28 апреля 1911 г.).
• «Исчезновение удельного сопротивления ртути». Комм. Лейден . 122б (27 мая 1911 г.).
• «О внезапном изменении скорости исчезновения сопротивления ртути», Комм. Лейден . 124с (25 ноября 1911 г.).
• «Имитация амперного молекулярного тока или постоянного магнита с помощью сверхпроводника». Комм. Лейден . 140b (день месяца 1914 г.).

Около половины элементов являются сверхпроводящими при определенных условиях: низкая температура, высокое давление, аморфная фаза, тонкие пленки. Элементы, которые являются хорошими проводниками, не являются сверхпроводниками. Элемент с самой высокой температурой перехода — ниобий 9.0,25 К. Родий является сверхпроводником с самой низкой известной температурой перехода 325 мкК. Ни золото, ни висмут не являются сверхпроводниками, но Au ₂ Bi имеет температуру 1,8 К

.

• Материал должен быть охлажден ниже характеристической температуры, известной как его температура сверхпроводящего перехода или критическая температура ( T _c ).
• Магнитное поле, которому подвергается материал, должно быть ниже характеристического значения, известного как критическое магнитное поле ( H _c ).
• Ток, проходящий через данное поперечное сечение материала, должен быть ниже характеристического уровня, известного как критическая плотность тока ( Дж _c ).

Постоянный ток : не наблюдалось снижения индуцированного тока в сверхпроводящем состоянии в течение всего эксперимента (1 час)

Невероятно видеть влияние этих «постоянных» токов на магнитную стрелку. Вы почти осязаемо чувствуете, как кольцо электронов в проводе вращается, вращается, вращается — медленно и почти без трения.

Найдите хорошую цитату из Нобелевской речи Оннеса

Магнетизм разрушает сверхпроводимость
Сравнение сверхпроводников типа I и типа II,

Эффект Мейснера :

• полное вытеснение флюса (поле принудительно выключается при падении температуры ниже критической)
• полное исключение потока (поле не может проникнуть при включении ниже критической температуры)

Демонстрация эффекта Мейснера. Назван в честь Вальтера Мейснера (1882–1819 гг.).74) Германия. Сверхпроводники также являются сверхдиамагнитными. Супердиамагнетизм: Фриц, Хайнц Лондон, Оксфорд объяснили эффект Мейснера с точки зрения поверхностного тока, создали магнитное поле внутри сверхпроводника, которое противостояло полю, наложенному извне

Температуры перехода в сверхпроводящее состояние для отдельных элементов

элемент	Т с (К)		элемент	Т с (К)
алюминий	1,175		родий	0,00037
кадмий	0,517		олово	3,722
свинец	7,196		титан	0,39
ртуть	4,154		вольфрам	0,015
ниобий	9,25		уран	0,2
			цинк	0,85

Теория БКС

Теория БКШ , Куперовские пары , два электрона с притягивающим взаимодействием всегда образуют связанную пару (при наличии заполненной сферы Ферми). Работал в тесном кабинете на 3½ этаже в пристройке Института повышения квалификации. Они в шутку назвали его «Институтом умственно отсталых».

• Джон Бардин, Леон Н. Купер, Дж. Роберт Шриффер. «Микроскопическая теория сверхпроводимости». Физический обзор . 108 (1957): 162–164.
• Джон Бардин, Леон Н. Купер, Дж. Роберт Шриффер. «Теория сверхпроводимости». Физический обзор . 108 (1957): 1175–1204.

высокотемпературные сверхпроводники

три семейства высокотемпературных неинтерметаллических сверхпроводников

1. купраты
2. висмутад
3. фуллеритов

высокотемпературная сверхпроводимость
Беднорц, Мюллер. Zeitschrift мех Physik. Конденсированные вещества . Апрель 1986 г.

Как правильно?

• Жидкий гелий в 500 раз дороже жидкого азота.
• С жидким азотом в 50 раз дешевле гелия и, таким образом, обещает коммерческую жизнеспособность новых материалов. Жидкий азот FERMILAB
  в 50 раз дешевле гелия (10 центов за литр вместо 5 долларов). ОРНЛ
• Мичиганский технологический университет
  «На двери вывешены правила, обычные процедуры, цена (0,75 доллара за литр)…».
  «Цена на жидкий гелий с 1 августа 2000 года составит 3,25 доллара за литр жидкости.»

В дополнение к экономии затрат в результате замены жидкого гелия жидким азотом для охлаждения теперь очевидно, что возможны применения сверхпроводимости с более дешевыми хладагентами или вообще без хладагента. Гонка за новыми сверхпроводниками с более высоким T _c продолжается. Текущий рекорд (1997 г.) относится к соединению оксида ртути, бария, кальция и меди (HBCCO), которое сверхпроводит при температуре около 134 К без давления. Под гидростатическим давлением это соединение сверхпроводит при 164 К, что соответствует температуре фреона

.

органические сверхпроводники

Легирование C60 щелочными металлами, такими как калий или рубидий, приводит к сверхпроводящим соединениям с температурами перехода 18–20 К и 20–30 К соответственно, 1991 год, человек, 20 шестиугольников и 12 пятиугольников, как футбольный мяч (футбольный мяч), 60 атомов углерода

диборид магния

Температуры сверхпроводящего перехода Milestone

год	Т с  (К)	материал, комментарии
1911	4,154	Hg (обнаружена сверхпроводимость) Heike Kamerlingh Onnes Universiteit Leiden
1913	7,196	Pb Хайке Камерлинг-Оннес Universiteit Leiden
1932	9,25	Nb (чистый элемент с наивысшей критической температурой) Walther Meissner, H. Franz, H. Westerhoff Physikalisch-Technische Bundesanstalt
1932	11,5	NbC Walther Meissner, H. Franz, H. Westerhoff Physikalisch-Technische Bundesanstalt
1941	16,1	NbN G. Aschermann, E. Friederich, E. Justi, and J. Kramer Physikalisch-Technische Bundesanstalt
1953	17,1	V 3 Si G.F. Харди и Дж.К. Халм Чикагский университет
1954	18.05	Nb 3 Sn B.T. Матиас, Т.Х. Geballe, S. Geller, and E. Corenzwit Bell Telephone Laboratories
1967	20,7	Nb 3 Al 0,75 Ge 0,25 Г. Аррениус, Э. Коренцвит, Р. Фицджеральд и др. Калифорнийский университет, Сан-Диего
1974	23,2	Nb 3 Ge (классический сверхпроводник с наивысшей критической температурой) Дж. Р. Гавалер, М.А. Яноцко, С.К. Джонс Исследовательские лаборатории Вестингауза
1986	30	La 1,85 Ba 0,15 CuO 4 (обнаружена высокотемпературная сверхпроводимость) Георг Беднорц и Алекс Мюллер IBM Zurich Research Laboratory
1987	93	YBa 2 Cu 3 O 7 (барьер для жидкого азота нарушен) M.K. Ву, Дж. Р. Эшберн, С. Дж. Торнг и др. Университет Алабамы и Университет Хьюстона
1988	105	Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8 Х. Маэда, Ю. Танака, М. Фукутоми и Т. Асано Магнитная лаборатория Цукуба
1988	120	Tl 2 Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 10 Z.Z. Шэн и А.М. Герман Университет Арканзаса
1993	133	HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8 A. Schilling, M. Cantoni, J.D. Guo, and H.R. Ott Laboratorium für Festkörperphysik 90 250
1995	138	Hg 0,8 Tl 0,2 ​​ Ba 2 Ca 2 Cu 3 O 8.33 P. Dai, B.C. Чакумакос, Г.Ф. Сан и др. Канзасский университет, Лоуренс
1994	164	HgBa 2 Ca 2 Cu 3 O 8 (под давлением 30 ГПа) Л. Гао, Ю.Ю. Сюэ, Ф. Чен и др. Университет Хьюстона
2015	203	H 2 S (под давлением 90 ГПа) А.П. Дроздов, М.И. Еремец, И.А. Троян и др. Институт Макса Планка по химии
2020	287,7	углеродистый гидрид серы (под давлением 267 ГПа) E. Snider, N. Dasenbrock-Gammon, R. McBride, et al. Университет Рочестера

сверхпроводящая технология

большой масштаб против мелкого масштаба

• магнитно-резонансная томография (МРТ)
  «Магнитно-резонансная томография (МРТ) в настоящее время является наиболее важным рынком сбыта низкотемпературных сверхпроводников. МРТ позволяет врачам получать подробные изображения внутренней части человеческого тела без хирургического вмешательства или воздействия ионизирующего излучения. МРТ устройства в настоящее время доступны только в крупных больницах и специализированных центрах МРТ.Это очень громоздкие машины, в основном из-за количества теплоизоляции, необходимого для предотвращения испарения жидкого гелия.Количество жидкого гелия для работы устройства МРТ стоит около 30 000 долларов в год. , Было подсчитано, что использование сверхпроводящих магнитов с жидким азотом может сэкономить 100 000 долларов в год на общих эксплуатационных расходах для каждого устройства МРТ. Кроме того, первоначальная стоимость машин будет намного ниже, а физический размер машин будет меньше значительно меньше.»
• микроволновые антенны
  «Связь. Сверхпроводники могут улучшить пропускную способность, покрытие и качество обслуживания персональных устройств связи, таких как портативные коммуникаторы, для создания и чтения электронной почты».
• магнитная левитация (маглев)
  • поезд на магнитной подвеске
  • магнитные подшипники
  • виброизоляция
• сверхпроводящий магнитный накопитель энергии (SMES)
  «энергия хранится в магните, способном высвобождать мегаватты мощности за долю цикла, чтобы компенсировать внезапную потерю мощности в сети».
• ограничители тока короткого замыкания
  «Ограничитель тока предназначен для реагирования и поглощения непредвиденных нарушений энергоснабжения в коммунальной сети, предотвращая отключение электроэнергии у потребителей или повреждение оборудования коммунальной сети».
  «Они могут автоматически ограничивать пиковый ток короткого замыкания при переходе из сверхпроводящего состояния в нормальное. Это означает высокую способность к короткому замыканию при нормальной работе и ограничение токов короткого замыкания в случае неисправности.»
• кабели электропередачи
  «Проводить электричество с небольшим сопротивлением или без него и связанными с этим потерями энергии. Может передавать гораздо большее количество электричества, чем обычные провода того же размера».
  «Сверхпроводящие кабели могут обеспечивать от 2 до 5 раз большую мощность, чем обычные кабели того же размера».
  Увеличенная пропускная способность без необходимости покупки новой земли для инженерных коммуникаций.
• электродвигатели
  крупные промышленные и морские двигатели мощностью более 1000 л.с.
  «Обычные двигатели изготавливаются в основном из железа, что делает их тяжелыми и увеличивает фрикционную нагрузку, воспринимаемую подшипниками двигателя. Все железо может быть исключено при конструировании сверхпроводящих электрических машин с обмотками из ВТСП , Удаление железных зубьев в якоре не только делает сверхпроводящие двигатели легче (с меньшей инерцией), но и оставляет больше места для меди якоря, что снижает электрические потери, а также повышает эффективность машины.Это снижение потерь приводит к снижению эксплуатационных характеристик. стоимость, чем у обычных двигателей».
• Электрические генераторы
  более легкий, более эффективный
Трансформаторы
• 
  «Улучшенная энергоэффективность за счет более компактных и легких трансформаторов. Снижение экологических проблем за счет устранения пожаров и опасностей для окружающей среды. Жидкий азот безопасен, негорюч и безвреден для окружающей среды, поскольку он представляет собой жидкую форму самого распространенного элемента на Земле. Использование он как диэлектрик и хладагент вместо масла устраняет опасность взрыва и загрязнения почвы от утечек Трансформатор HTS заменяет катушки из медного провода в обычном трансформаторе с проводом HTS с меньшими потерями Недорогой и экологически чистый жидкий азот заменяет обычное масло в качестве электрической изоляции (диэлектрика) и обеспечивает необходимое охлаждение для HTS. Больше генерируемой энергии может быть использовано потребителями, а не потеряно в окружающей среде в виде тепла».
  «Если бы все трансформаторы в Соединенных Штатах, равные или превышающие 100 МВА, были заменены трансформаторами HTS, экономия энергии за весь срок службы за счет потерь в обычных трансформаторах могла бы составить 340 миллиардов кВтч или 10,2 миллиарда долларов».

сверхтекучесть

Петр Капица, Советский Союз
Гелий I против гелия II. Гелий II представляет собой другую фазу, чем гелий I.
Гелий сжижается при нормальном давлении при 4,2 К. От 4,2 К до 2,17 К он ведет себя как многие другие жидкости, хотя имеет исключительно низкое поверхностное натяжение и чрезвычайно прозрачен. Ниже 2,2 К он ведет себя совсем по-другому.

• расширяется при охлаждении
• не закипит
• просочится даже через самые тонкие поры is)
• имеет большую теплоту парообразования, чем гелий I (в 3 миллиона раз больше)
• имеет более низкое поверхностное натяжение, чем гелий I (которое также довольно низкое)
• не имеет энтропии [это должно быть опечатка]

Механизмы этого фазового перехода и детали сверхтекучести в ⁴ He и ³ He сильно различаются. ⁴ У него четное число составляющих частиц (протонов, электронов и нейтронов), что делает его бозоном, то есть он подчиняется статистике Бозе-Эйнштейна.