Электрическое сопротивление и проводимость проводников, растворов, почв….
Раздел недели: Плоские фигуры. Свойства, стороны, углы, признаки, периметры, равенства, подобия, хорды, секторы, площади и т.д. | ||||
| Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Электрическое сопротивление и проводимость проводников, растворов, почв. Поделиться:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: | |||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. | ||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator | |||
…
Температура в зависимости от тока.
Электрическое сопротивление и проводимость металлов
К важнейшим характеристикам металлов относится их электрическая проводимость. Способность металлопроката проводить ток обуславливается электронным строением атомов элементов и температурными условиями эксплуатации. В зависимости от показателей проводимости тока различается и сфера применения конкретного вида металла.
Характеристики электрического сопротивления и проводимости металлов
Свойство материала противостоять прохождению сквозь него тока выражается в величине электрического сопротивления. Зависит оно от показателя удельного сопротивления металла. Параметр возрастает по мере увеличения температуры, что обуславливает интенсивное колебание атомов внутри кристаллической решетки и затрудняет тем самым движение заряда тока.
Обратной сопротивлению выступает величина удельной проводимости, характеризующая способность атомов пропускать заряженные частицы тока. Проводимость тока металлов обуславливается наличием в их атомах валентных электронов – свободных и подвижных частиц, расположенных на внешнем слое оболочки. Чем больше свободных электронов у металла, тем лучше его проводимость.
По характеристикам электропроводности металлы разделены на группы:
- проводники – обладают высоким числом хаотично движущихся свободных электронов;
- полупроводники – отличаются наличием пустых пространств в местах валентных электронов;
- диэлектрики – характеризуются низким количеством свободных частиц и минимальной электропроводностью.
В применении металлопроката учитывается зависимость проводимости металлов от температуры. При нагревании проводника колебания атомов возрастают, что снижает электропроводность вещества. В полупроводниках и диэлектриках рост температуры приводит к увеличению числа заряженных частиц и пустых пространств, что отражается на повышении показателя проводимости.
Таблица удельных сопротивлений и проводимости металлов и сплавов
|
Разновидность металла |
Показатель удельного сопротивления, (Ом*мм |
Показатель удельной электропроводности, (См*м), t=20 С |
Температурный коэффициент сопротивления α, (1/°С)*10-3 |
|
Железо |
0,098 |
9,93*106 |
6 |
|
Сталь |
0,103-0,137 |
1,36*106 |
1-4 |
|
Медь |
0,016 |
58*106 |
4,3 |
|
Алюминий |
0,028 |
37,7*106 |
4,2 |
|
Никель |
0,087 |
1,43*107 |
6,5 |
|
Олово |
0,121 |
9,11*10 |
4,4 |
|
Цинк |
0,059 |
1,69*107 |
4,2 |
|
Молибден |
0,054 |
18,7*106 |
4,5 |
|
Титан |
0,417 |
2,38*106 |
3,5 |
|
|
0,928 |
1,08*107 |
4,5 |
|
Свинец |
0,192 |
4,55*106 |
3,8 |
|
Вольфрам |
0,053 |
19*106 |
5 |
|
Золото |
0,023 |
45,2*106 |
4 |
|
Серебро |
0,016 |
62*106 |
4,1 |
|
Платина |
0,107 |
9,43*106 |
3,9 |
|
Висмут |
1,2 |
0,77*106 |
4,5 |
|
Иридий |
0,047 |
21,2*106 |
4,1 |
|
Латунь |
0,029 |
15,5*106 |
0,2 |
|
Ртуть |
0,940 |
1,03*106 |
1,0 |
|
Натрий |
0,047 |
20,9*106 |
5,4 |
|
Магний |
0,045 |
22,8*106 |
3,9 |
|
Чугун |
0,5-1,0 |
1,5-4,0*107 |
0,001 |
|
Хромель (сплав хром и никеля) |
1,01 |
3,2*108 |
0,0001 |
|
Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца) |
1,1 |
9,9*106 |
0,00016 |
|
Манганин (сплав меди марганца и никеля) |
0,5 |
2,06*106 |
0,00005 |
|
Константин (сплав никеля, меди, марганца) |
0,49 |
2,04*106 |
0,000005 |
|
Фехраль |
1,2-1,3 |
0,83*106 |
0,0008 |
Свойства проводников обладают первостепенным значением в электронной технике.
Металлы широко применяются в изготовлении деталей приборов, служат покрытиями для диэлектриков и присадками в припоях. Элементы с высокой электропроводностью используются в производстве контактного оборудования – рубильников, реле, электрических выключателей. Отдельные виды металлов выступают компонентами красок и клеевых составов, обеспечивая их проводимость тока.
Популярные материалы в электротехнике
К востребованным в производстве электрических кабелей металлам относятся медь и алюминий. Они характеризуются прочностью, малым весом, простотой литья и обработки. Но для длительной эксплуатации лучшим вариантом признаны медные провода.
Это обуславливается следующими факторами:
- электропроводность меди выше, чем у алюминия;
- электрическое сопротивление меди меньше.
Кабели, изготовленные из меди, лучше пропускают электричество. Особенностью выступает независимость характеристик металла от температуры. Но цена медных комплектующих выше, что объясняет распространенность алюминиевых аналогов.
Стандартные значения величин удельного сопротивления рассчитываются для средней комнатной температуры в 20 градусов Цельсия. Однако специфика приборостроения и точной электроники требует применения резистивных материалов, характеризующихся высоким стабильным сопротивлением вне зависимости от температурных изменений. К ним относятся твердые сплавы манганин, фехраль, нихром, константин, хромель. Свойства резистивных материалов позволяют использовать их в изготовлении проволочных резисторов и электронагревательных деталей.
Разница между измерением сопротивления и проводимости
You are here: Home / New Articles / Разница между измерением сопротивления и проводимости
Автор: David Herres Оставить комментарий
Как правило, электрический проводник представляет собой длинный сплошной стержень, часто изолированный. Он может быть прямоугольным, как электрическая шина, неправильным в поперечном сечении, или это может быть просто токопроводящий путь через атмосферу, созданный процессом ионизации.
Большинство профессионалов в области электроники измеряли сопротивление проводников, как правило, с помощью вольтомметра. Большинство электрических проводников сегодня представляют собой медные сплавы. Алюминий используется для проводников в коммунальных установках, где в таких количествах медь становится чрезмерно дорогой. Алюминий имеет более низкую проводимость, чем медь. Удельное электрическое сопротивление меди составляет 1,724×10 -8 Ом-м (0,0174 мкОм-м), а удельное электрическое сопротивление алюминия составляет 2,65×10 -8 Ом-м (0,0265 мкОм-м), но на самом деле это не так. Проблема, когда провода могут иметь большой диаметр.
Электрические нормы требуют, чтобы алюминиевые проводники использовались большего размера по сравнению с медными при работе с сопоставимой мощностью. Но алюминиевые проводники проблематичны в отношении их заделки, потому что металл имеет тенденцию к ползучести. В частности, медь имеет более низкий коэффициент теплового расширения.
Это означает, что, в отличие от меди, плотное соединение под давлением на алюминиевом проводнике может ослабнуть примерно через год, что приведет к нагреву соединения при электрической нагрузке. Это ослабление способствует образованию коррозии с усилением нагрева и, в конечном итоге, отказом оборудования или электрическим возгоранием. Решение состоит в том, чтобы во время установки почистить проволочной щеткой и нанести ингибитор коррозии (состоящий из порошка цинка, смешанного с полибутином) на сопрягаемые поверхности, а также точно затянуть все соединения под давлением.
В 1960-х и 1970-х годах алюминиевая проволока широко использовалась в жилых помещениях из-за скачка цен на медь, но использование алюминия внутри помещений стало неуместным из-за многочисленных пожаров. Сыграли роль два фактора. Во-первых, алюминиевые наконечники гораздо более проблематичны при небольших размерах. И, во-вторых, при сотнях, а иногда и тысячах подключений в жилых помещениях вероятность ошибки велика.
(Для возникновения пожара достаточно одного плохого соединения.)
Однако электрические проводники — не единственные объекты, для которых важным параметром является сопротивление протеканию тока. Есть много применений в сельском хозяйстве, качестве воды, фармацевтической промышленности и других областях, где важна проводимость жидкостей. Обычные вольтомметры могут дать приблизительное представление об проводимости (обратной величине удельного сопротивления) в этих приложениях, если они имеют достаточно высокое разрешение, но обычный подход заключается в использовании специального измерителя проводимости.
Конечно, вода плохой проводник электричества. Дистиллированная вода является крайне плохим проводником электричества. Причина в том, что вещества (или соли), растворенные в воде, определяют степень ее проводимости. С большим количеством растворенных ионов раствор может нести больший электрический заряд.
Кондуктометр показывает проводимость как обратную величину измерения удельного сопротивления.
Удельное сопротивление материала указывается как объемное или объемное удельное сопротивление в Ом/см, поэтому проводимость измеряется в мОм/см и определяется как Сименс/м (См/м).
Измеритель проводимости обычно имеет датчик с двумя близко расположенными электродами (обычно на расстоянии 1 см друг от друга). Это называется амперометрическим датчиком. Как и в обычном DVM, измеритель подает известное напряжение на электроды и измеряет ток в растворе. Ток пропорционален проводимости. Сами штифты зонда могут быть изготовлены из графита или нержавеющей стали.
Одна из трудностей амперометрического метода заключается в том, что сопротивление можно точно измерить, но оно непостоянно.
Такие эффекты, как отложения на электродах и поляризация из-за электролиза, могут вызвать дрейф измерений. Для низких и средних уровней проводимости (< 2 мСм/см) эффект незначителен. Для более высоких значений обычным подходом является использование потенциометрического датчика.
В потенциометрическом методе используются четыре кольца: два внешних кольца подают переменное напряжение и создают в растворе токовую петлю. Остальные внутренние кольца измеряют падение напряжения, вызванное токовой петлей. Измеряемое падение напряжения напрямую зависит от проводимости раствора.
Потенциометрические датчики можно использовать в растворах, где эффект электролиза делает амперометрические методы непрактичными. Кольца обычно изготавливаются из нержавеющей стали или платины, в зависимости от того, в какой степени кольца должны противостоять коррозии и очистке.
В другом методе измерения проводимости используется индуктивный или тороидальный датчик.
Преимущество этой технологии в том, что измерение происходит без электрического контакта между электродом и технологической жидкостью. В зонде используются два тороидальных трансформатора, индуктивно соединенных друг с другом и заключенных в пластиковую оболочку. Высокочастотное опорное напряжение подается на первый тороид или приводную катушку, которая создает сильное магнитное поле. Проводящие ионы в жидкости замыкают магнитное поле и индуцируют ток во втором тороиде.
часто находят применение там, где необходимо измерить количество полностью растворенных твердых веществ в растворе, поскольку проводимость может зависеть от содержания растворенных твердых веществ. Измерители проводимости часто находят применение в сельском хозяйстве для измерения уровня солености поверхностных вод и проб почвы.
Измерители проводимости, разработанные для таких приложений, иногда также могут измерять другие параметры, такие как pH и растворенный кислород.
Еще одним интересным применением измерителей проводимости является измерение повреждений растений. Когда растения испытывают стресс, обычно повреждаются их клеточные мембраны. Электролиты вытекают из клеток напряженных тканей. Использование измерителя проводимости для количественной оценки этой утечки дает представление о серьезности стресса на предприятии.
Рубрики: FAQ, Рекомендуемые, Измерители и тестеры, Новые статьи с тегами: FAQ, Hach, Hannainstruments, m4knick
Какая связь между сопротивлением и проводимостью?
Ответ
Проверено
255 тыс.+ просмотров
Подсказка : Сопротивление — это способность любого вещества или раствора сопротивляться протеканию через него тока, а проводимость — это способность проводника или раствора проводить через него ток.
