Таблица удельное сопротивление меди ом м: Удельное сопротивление меди – таблица — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Удельное сопротивление меди – таблица

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 97.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 97.

Медь — это элемент таблицы Менделеева с атомным номером 29. Наряду с многими полезными свойствами (низкая температура плавления, ковкость, пластичность) медь обладает минимальным удельным электрическим сопротивлением, уступая по этому показателю только серебру. Этим объясняется его повсеместное использование для производства кабельной продукции, проводов различных сечений и контактных устройств. Удельное сопротивление меди зависит от условий эксплуатации и присутствия примесей.

Что такое удельное сопротивление

Понятие удельного электрического сопротивления вещества следует из определения электрического сопротивления проводника R с геометрическими размерами L (длина) и S (поперечное сечение):

$ ρ = R * { S \over L } $ (1).

Удельное электрическое сопротивление меди получают, пользуясь результатами измерений вольт-амперных

U(I) характеристик на образцах меди различных размеров.

Измерив вольтметром напряжение U, амперметром величину тока I, и применив формулу закона Ома, рассчитывают величину сопротивления образца меди:

$ R = { U \over I } $ (2).

Далее, с помощью формулы (1), вычисляется величина ρ.

Рис. 1. Таблицы удельных сопротивлений различных металлов.

Медь – это один из самых первых металлов, который человек научился добывать и обрабатывать. Период с IV по III тысячелетие до н.э. называют медным веком. Считается, что в это время люди научились делать первые предметы и орудия труда из меди. Применение меди в электротехнике началось только в начале XIX века.

Основные параметры меди

Перечислим основные физические характеристики меди, которую делают ее столь незаменимой для электротехнической продукции:

Главное достоинство меди — низкое удельное сопротивление, равное 0,0175 Ом*мм²\м. У серебра — “рекордсмена” по этому параметру — 0,016 Ом*мм²\м;
Сравнительно небольшой температурный коэффициент α, равный 0,004 ⁰К^-1;
Температура плавления Т_пл = 1085⁰С, что в полтора раза выше аналогичного параметра у алюминия, который тоже широко используется в электропроводке;
Высокие пластичные свойства изделий из меди позволяют подвергать провода многократным изгибам без опасений разрушения целостности изделий;

На поверхности меди быстро образуется пленка из окислов, которая выполняет защитную роль — предотвращает поверхность проводов от коррозии;
Высокая механическая и ударная прочность;
Высокая теплопроводность меди способствует быстрому отводу тепла в различных электротехнических устройствах. Например, на компьютерных платах с электрическими компонентами большой мощности (блоки питания, видеокарты) устанавливают радиаторы (кулеры) из меди для сброса тепла;

Стоимость меди существенно меньше стоимости серебра и других драгметаллов, что определяет экономическую выгоду ее применения;
Медь легко поддается пайке, поэтому она столь популярна среди радиолюбителей.

Примеры электротехнической продукции с применением меди

Приведем примеры использования меди в электротехнических изделиях:

Кабельные изделия различного назначения;
Шины (медные полосы) контактных проводов, телеграфного и телефонного оборудования, электронных плат;
Катушки и обмотки электродвигателей;
Первичные и вторичные обмотки трансформаторов.

Рис. 2. Электрические двигатели с обмотками из меди.

Электрические параметры меди имеют сильную зависимость от количества примесей, которые оказываются центрами дефектов внутри кристаллической решетки и увеличивают удельное сопротивление.

Например, присутствие 1% примеси марганца увеличивает удельное сопротивление в 3 раза. Поэтому перед массовым изготовлением продукции контролю чистоты исходной меди придается особое значение.

Рис. 3. Кабельная продукция и провода из меди.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали, что удельное электрическое сопротивление меди одно из самых низких среди металлических проводников. Медь является незаменимым материалом для изготовления электротехнических проводов и кабелей. В большинстве электродвигателей сегодня в качестве обмоток используется медный провод. Кроме низкого удельного сопротивления медь имеет прекрасные пластичные свойства, что позволяет изгибать медные провода при монтаже электропроводки.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Наталия Шишкина
5/5

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 97.

А какая ваша оценка?

Удельное сопротивление меди, железа, алюминия и других металлов

Общеизвестно, что наилучшими проводниками электричества являются металлы. Но нетрудно заметить, что в подавляющем большинстве случаев токопроводящие элементы изготавливают из меди. Объясняется это тем, что разные металлы отличаются электропроводимостью, а также другими свойствами. В данной статье обсудим удельное сопротивление меди и прочие особенности, делающие ее столь популярной.

Свойства меди

Востребованность меди в электротехнике обусловлена следующими положительными качествами:

высокая электропроводимость;
пластичность. Из меди делают тончайшие жилы и пластины с толщиной, исчисляемой микронами. Благодаря пластичности, она не обламывается при монтаже, выдерживая множество циклов сгибания-разгибания без развития усталостных явлений;
распространенность и простота добычи. Это преимущество условно. Получение меди обходится дешевле серебра — единственного металла, превосходящего ее в электропроводимости. Но в сравнении с алюминием, а тем более со сталью, медь стоит гораздо дороже. Потому ее нередко заменяют этими материалами;

антикоррозионные свойства;
прочность. Благодаря ей, изделия из меди устойчивы к деформациям.
материал легко поддается пайке и сварке.

Источником меди служит сульфидная руда. Для применения в электротехнике металл после плавки руды подвергают электролитической очистке, так что доля примесей в нем составляет 0,05-0,1% (высококачественная рафинированная медь марок М0 и М1, также называемая электролитической).

В процессе получения минимизируют воздействие кислорода на металл, иначе механические характеристики последнего ухудшаются.

Сульфидная руда

Дешевле меди стоят сплавы на ее основе — латунь (с цинком) и бронза (с оловом или свинцом). Помимо олова или свинца, в бронзу могут добавлять бериллий (бериллиевая бронза), кадмий, кремний, фосфор, магний, хром.

Сплавы превосходят чистую медь в прочности, но уступают ей в проводимости.

Медь и ее удельное сопротивление

Способность твердого токопроводящего материала противодействовать постоянному (!) току, то есть однонаправленному движению заряженных частиц, определяется лишь расстоянием между атомами в его кристаллической решетке.

Значит, для любого материала можно определить некий параметр, характеризующий эту способность. Он называется удельным сопротивлением и обозначается литерой ρ.

Данный параметр конкретного материала означает омическое сопротивление изготовленного из него проводника длиной 1 м и с площадью поперечного сечения 1 мм².

Омическим называют сопротивление постоянному току. Оно состоит лишь в трении движущихся заряженных частиц о структуру материала. Сопротивление переменному току называют активным и оно имеет более сложную природу.

Показатель ρ измеряется в Ом* мм² / м, его значение для некоторых металлов приведены в таблице:

Материал	Удельное сопротивление при t = 20⁰С, *Оммм 2/м**
Медь	0,0175
Серебро	0,0160
Золото	0,0240
Железо	0,100
Алюминий	0,0280
Свинец	0,2100
Вольфрам	0,0550

Как видно, по этому параметру медь уступает лишь серебру. Но стоимость последнего довольно высока, потому именно медь является наиболее предпочитаемым материалом в электротехнике.

В таблице указаны значения для температуры +20⁰

С. С ее ростом удельное сопротивление металлов возрастает, поскольку увеличивается амплитуда колебаний атомов и они оказывают более сильное противодействие движению частиц.

С уменьшением температуры происходит обратный процесс: атомы колеблются менее интенсивно и электрическое сопротивление падает. С полупроводниками все обстоит наоборот: с ростом температуры сопротивление падает. Это объясняется увеличением числа свободных электронов.

При температурах, близких к абсолютному нулю, в металлах наблюдается явление сверхпроводимости: сопротивление становится равным нулю. Можно генерировать ток в металлическом кольце, и он будет течь без источника питания, то есть «по инерции», несколько лет (реальный факт).

В последнее время научились достигать сверхпроводимости и при гораздо больших температурах — 130⁰К и выше. Для достижения таких температур достаточно жидкого азота, а он стоит меньше молока. Объяснить сверхпроводимость при таких температурах слабым колебанием атомов нельзя и ученые пока не знают, чем она вызывается.

Все «теплые» металлические сверхпроводники имеют слоистую структуру, потому предполагают, что электроны находят свободные пути в промежутках между слоями.

Самая высокая температура сверхпроводимости, достигнутая на сегодняшний день, составляет -70⁰С (203⁰К). Материал — сероводород под давлением в 1,6 млн. атм. Такой сверхпроводник работает в Антарктиде.

Изменение ρ в зависимости от температуры характеризуется температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Зная ρ материала, можно вычислить R омическое любого изготовленного из него проводника, независимо от размеров и формы поперечного сечения.

Формула расчета: R = (ρ * L)/S, где: L — длина проводника, м; S — площадь поперечного сечения проводника, мм². Чем длиннее проводник, тем сопротивление выше. А чем больше площадь его поперечного сечения, тем оно ниже.

Все логично: с ростом длины возрастает количество препятствий, которые свободным электронам приходится преодолевать; если же увеличить сечение, то большее число электронов сможет пройти через него, соответственно, сопротивление снизится.

Если, к примеру, имеется медный проводник длиной 10 м с площадью сечения 2,5 мм², то его сопротивление постоянному току будет равно: R = 0,0175 * 10 / 2,5 = 0,07 Ом.

Не имеет значения, круглый это проводник или плоский, лишь бы площадь поперечного сечения составляла 2,5 мм². Поскольку металлы имеют крайне незначительное сопротивление, для его измерения используют специальные приборы — микроомметры. Их чувствительность достигает 0,1 микроома (мкОм). Микроомметрами замеряют сопротивление контактов, обмоток и пр.

При протекании переменного тока

При протекании переменного тока все обстоит иначе.

Нельзя выделить постоянное удельное сопротивление, поскольку противодействие движению зарядов распределено неравномерно и зависит от ряда факторов:

размеры сечения проводника;
его геометрия;
частота переменного тока;
его сила.

Дело в том, что создаваемое переменным током магнитное поле также является переменным, а переменное магнитное поле, согласно закону электромагнитной индукции, создает в проводниках ЭДС. Это относится и к проводнику, по которому течет ток.

Возникающая в нем ЭДС направлена вопреки создающей ее силы, то есть против тока, потому ее называют «противоЭДС». Распределена она неравномерно: к центру проводника, где силовых линий магнитного поля больше, она возрастает, а в направлении к наружным слоям — убывает.

В результате ток вытесняется на периферию и вместо всего сечения проводника для передачи тока задействуется только часть его. А с уменьшением площади сечения проводника, как было описано выше, возрастает сопротивление. Данное явление называют «поверхностным эффектом» или «скин-эффектом».

ЭДС в проводнике, а значит и сопротивление в нем, зависит от воздействия соседних проводников. Это так называемый эффект близости.

Удельное сопротивление некоторых веществ

Некоторые металлы, уступая меди в проводимости, превосходят ее по другим свойствам. Поэтому они также применяются в электротехнике.

Алюминий

Удельное сопротивление данного металла составляет 0,028 Ом*мм²/ м. Также он уступает меди в пластичности: нельзя получать тонкие провода, после нескольких сгибов ломается.

Но есть и важные достоинства:

низкая стоимость. Объясняется большей, в сравнении с медью, распространенностью;
малый вес. Легче меди в 3,5 раза. Это важно при прокладке воздушных ЛЭП: уменьшается нагрузка на опоры;
коррозионная стойкость: на воздухе покрывается оксидной пленкой, защищающей от разрушения.

В электротехнике применяют алюминий отличающихся степенью очистки, марок:

АВ0000 — самый чистый, доля примесей не превышает 0,004%: применяется редко, для исследовательских и прочих специфических задач;
АВ00 — примесей до 0,03%: изготавливают фольгу, электродную продукцию, электролитические конденсаторы;
А1 — примесей не более 0,5%: кабели, клеммы и пр.

В первую очередь стремятся сократить содержание в алюминии химических элементов, способствующих возрастанию удельного сопротивления – таллия и марганца. Никель, цинк и кремний на этом параметре почти не отражается.

Железо

Железо применяется не в чистом виде, а как сплав с углеродом — сталь.

Удельное сопротивление и железа в чистом виде, и стали очень высоко (0,1 Ом*мм²/ м), но и этот материал нашел применение в электротехническом производстве благодаря своим достоинствам:

низкая стоимость: железо — самый распространенный и дешевый металл;
прочность, деформационная стойкость;
пластичность.

Недостаток стали — подверженность коррозии. С этим борются при помощи нержавеющих покрытий — цинкового или медного.

Натрий

Сложный в эксплуатации металл с относительно высоким удельным сопротивлением (0,047 Ом*мм²/ м), но считается перспективным для использования в электротехнике из-за следующих достоинств:

широкое распространение: получают из расплава поваренной соли (NaCl) путем электролиза. Это сырье присутствует на планете практически в неограниченных количествах;
малый вес: легче меди в 9 раз, что позволяет изготавливать сверхлегкие провода.

Сложность в эксплуатации обусловлена следующими свойствами:

мягкость. Натрий крайне податлив, потому провода из него нуждаются в жесткой оболочке;
химическая активность. Стремительно окисляется на воздухе и бурно реагирует с водой, даже в виде пара (также содержится в воздухе). Из-за этого оболочку натриевого провода требуется делать герметичной.

Видео по теме

О температурной зависимости сопротивления металлов в видео:

Среди металлов медь занимает второе место по электропроводимости, уступая только гораздо более дорогому серебру. Потому в электротехнике ее применяют очень широко, в частности, при устройстве домашней электропроводки.

Но в прежние времена проводку изготавливали из более дешевого алюминия и в старых домах такой кабель еще часто встречается.

Владельцу важно знать, что непосредственный контакт алюминиевого и медного проводников недопустим: металлы разрушаются из-за электрохимической реакции. Соединение осуществляют посредством специальных переходников.

Алюминиевые и медные провода — электрическое сопротивление в зависимости от площади поперечного сечения

Engineering ToolBox — Ресурсы, инструменты и базовая информация для проектирования и проектирования технических приложений!

Электрическое сопротивление в простых медных или алюминиевых проводах.

Рекламные ссылки

Электрическое сопротивление в одножильных проводниках:

Cross Sectional Area (mm ² )	Resistance (ohm/km)
Cross Sectional Area (mm ² )	Copper	Aluminum
0. 5	34.5	53
0.75	23	35.3
1.0	17.2	26.5
1.5	11.5	17.7
2.5	6.9	10.6
4.0	4.3	6.6
6.0	2.9	4.4
10	1.7	2.7
16	1.1	1,7
25	0,69	1,1
35	0,49	0,76
50	7777776 0,76
50	77777777777777777777777777777777777777777777777777777777777778
.0038	0.53
70	0.25	0.38
95	0.18	0.28
120	0. 14	0.22
150	0.11	0.18
185	0.093	0.14
240	0.072	0.11
300	0.058	0.088
400	0.043	0.066
500	0.035	0.053
630	0.027	0.042

values are based on electrical resistivity for copper 1.724 x 10 ^-8 Ом·м (0,0174 мкОм·м) и удельное электрическое сопротивление для алюминия 2,65 x 10 ^-8 Ом·м (0,0265 мкОм·м)
AWG, диаметр mil, круговой mil, диаметр в мм и площадь в мм ²
Закон Ома
Документы по теме
Рекламные ссылки
Engineering ToolBox — Расширение SketchUp — 3D-моделирование онлайн!
Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и т. д., в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширение SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, интересными и бесплатными приложениями SketchUp Make и SketchUp Pro. .Добавьте расширение Engineering ToolBox в свой SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!
Перевести
О Engineering ToolBox!
Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.
Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложения на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.
Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочитайте Конфиденциальность и условия Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.
AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочитайте AddThis Privacy для получения дополнительной информации.
Реклама в ToolBox
Если вы хотите продвигать свои товары или услуги в Engineering ToolBox — используйте Google Adwords. Вы можете настроить таргетинг на Engineering ToolBox с помощью управляемых мест размещения AdWords.
Citation
Эту страницу можно цитировать как
- Engineering ToolBox, (2014). Алюминиевые и медные провода — электрическое сопротивление в зависимости от площади поперечного сечения . [онлайн] Доступно по адресу: https://www.engineeringtoolbox.com/copper-aluminum-conductor-resistance-d_1877.html [дата доступа, мес. год].
Изменить дату доступа.
. .
закрыть
Научный онлайн-калькулятор
3 3
Рекламные ссылки
.
Сделать ярлык на главный экран?
Мир испытаний и измерений | Ресурсы по тестированию и измерениям
Test and Measurement World Веб-сайт является домом для контрольно-измерительного оборудования, компаний и ресурсов. Веб-сайт Test and Measurement World охватывает ВЧ, беспроводную связь, электронику, электротехнику, оптоволокно, авионику, биомедицину, Автомобильные и сетевые доменные зоны. Test and Measurement World охватывает ресурсы в виде заметок по применению, терминологий, сравнение продуктов, новости и т. д.
На сайте представлено оборудование и ресурсы таких компаний, как Keysight, Anritsu, NI (National Instruments), Rohde & Schwarz, Analog Devices, Tektronix Inc., Yokogawa и др.
Термин «тестирование и измерение» относится ко всему, что связано с тестированием и измерением различных параметров. Как уже упоминалось, он применяется к широкому спектру технологий и различных доменных областей. Он также может применяться ко всему жизненному циклу продукта, который охватывает различные типы испытаний, например. модульное тестирование, интеграционное тестирование, предустановочные испытания в среде моделирования в лаборатории, полевые испытания и так далее.

Ниже приведены преимущества тестирования и измерения:
• Он производит продукцию с минимальным количеством дефектов или без дефектов.
• Сокращает количество переделок и, следовательно, экономит время и деньги.
• Автоматизированный тип тестирования исключает любые человеческие ошибки.
На рисунке выше показано дерево карты сайта веб-сайта с выделением различных разделов.
Секция оборудования World Test and Measurement World

Этот раздел журнала Test and Measurement World охватывает широкий спектр оборудования, которое можно использовать для испытаний и измерений продуктов на различные этапы. Их можно использовать в исследованиях и разработках, производственном тестировании, тестировании совместимости, полевых испытаниях, модульном тестировании, интеграционное тестирование, тестирование стабильности и т. д. Посетитель находит все это оборудование, используемое в различных областях для различные приложения на веб-сайте испытаний и измерений с удобной навигацией. Это поможет им выбрать правильное оборудование для их покупки и последующей потребности.
Испытательное и измерительное оборудование используется как для ручного, так и для автоматизированного тестирования. В настоящее время легкое портативное портативное оборудование захватило рынок контрольно-измерительных приборов. Они также доступны по меньшей цене по сравнению с громоздким тяжелым оборудованием. Инженеры используют их во время лабораторных и полевых испытаний.
Ниже приведены ссылки на популярное оборудование в каждой из категорий, указанных на правой боковой панели:
Генератор ВЧ-векторных сигналов. Эмулятор канала MIMO Цифровой осциллограф Анализатор мощности Анализатор оптического спектра Тестовый набор DME Цифровой измеритель давления Решение для анализа транспортных средств Кабельный тестер
Примечания по применению для испытаний и измерений
Раздел «Примечания по применению» на всемирном веб-сайте по испытаниям и измерениям содержит примечания по применению, связанные с использованием оборудования, процедуры испытаний, приложение. примечания о новых продуктах с функциями / спецификациями и т. д.
См. следующие ссылки для ознакомления с указаниями по применению популярного контрольно-измерительного оборудования: Тестовое решение
Litepoint и Keysight Zigbee Платформа тестирования NI WLAN Keysight 89600 ВСА EMI Система тестирования ЭМС
Терминология испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются термины, относящиеся к параметрам испытаний и измерений и оборудованию. Это также обеспечивает сравнение оборудования, которое помогает в принятии решений о покупке.
VSG против VSA СНС против ВНА Анализатор спектра против сетевого анализатора
Веб-сайт Test and Measurement World поддерживается и управляется высококвалифицированными профессионалами, имеющими опыт работы более 15 лет в испытательно-измерительной отрасли. Мы знаем жизненный цикл тестового и измерительного аппаратного и программного обеспечения с самого начала. Мы просим сообщество тестирования и измерения предоставить нам отзывы для улучшения веб-сайта.

Преимущества веб-сайта Test and Measurement World
Ниже приведены преимущества веб-сайта Test and Measurement World для посетителя.
➨Информация достоверна, так как написана и проверена опытными инженерами.
➨ Содержит всю информацию по испытаниям и измерениям для инженеров в одном месте.
➨Помогает найти контрольно-измерительное оборудование для инженеров, работающих в разных областях.