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:
в которой: R — будет общим сопротивлением проводников, р — будет удельным сопротивлением металлов, I- будет длинной конкретного проводника, S — площадью сечения проводников.
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;
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 | ||
| 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 |
← Назад к списку новостей
Оставить заявку
Наша продукция
Профили
фасонные
Медная
катанка
Медный
кругляк
Медная
полоса
Наши сертификаты
OpenStax College Physics Solution, глава 20, задача 36 (задачи и упражнения)
Chapter 20 question:
1PE2PE3PE4PE5PE6PE7PE8PE9PE10PE11PE12PE13PE14PE15PE16PE17PE18PE19PE20PE21PE22PE23PE24PE25PE26PE27PE28PE29PE30PE31PE32PE33PE34PE35PE36PE37PE38PE39PE40PE41PE42PE43PE44PE45PE46PE47PE48PE49PE50PE51PE52PE53PE54PE55PE56PE57PE58PE59PE60PE61PE62PE63PE64PE65PE66PE67PE68PE69PE70PE72PE73PE74PE75PE76PE77PE78PE79\circ\textrm{C}$
Видеорешение
Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть видеорешение!
Начать бесплатную неделю
Trustpilot
Рейтинг
ПлохоНе так уж плохоСреднеХорошоОчень хорошо
2 голоса со средней оценкой 4,5.
Скриншоты калькулятора
Стенограмма видео
Это ответы по физике в колледже с Шоном Дычко. У нас есть медная проволока с сопротивлением 0,500 Ом и железная проволока с сопротивлением 0,525 Ом при начальной температуре 20,0 градусов Цельсия. В таблице [20.2] я нашел температурный коэффициент удельного сопротивления для меди и железа и разбил их здесь, и возникает вопрос: при какой температуре сопротивления будут одинаковыми? Итак, мы записываем выражение для сопротивления медного провода: это исходное сопротивление при 20,0 градусах Цельсия, умноженное на 1, плюс этот температурный коэффициент удельного сопротивления, умноженный на некоторое изменение температуры, и тогда сопротивление железного провода равно его начальному сопротивлению, умноженному на 1. плюс α —для железа— умножить на изменение температуры. Теперь это изменение температуры не нуждается в индексе Cu для «меди» или Fe для «железа», потому что они оба начинаются при одной и той же начальной температуре, и они оба заканчиваются при одной и той же конечной температуре, поэтому изменение температуры будет быть одинаковым для обоих.
Затем, найдя это изменение температуры, мы скажем, что конечная температура — это начальная температура плюс любое изменение, произошедшее в конце. Хорошо! Таким образом, сопротивления должны быть одинаковыми, и это означает, что это выражение, которое здесь, должно равняться этому выражению здесь, и это то, что мы записываем в этой строке, а затем мы выполняем некоторую алгебру, чтобы решить для ΔТ . Итак, сначала мы распределяем это R ноль Cu в скобки, а затем распределяем R ноль для железа в скобки, и тогда у нас есть это выражение здесь, а затем мы собираемся привести члены, содержащие ΔT , к одному и тому же стороны, так что этот член останется там, а затем этот член вычитается с обеих сторон или, другими словами, перемещается на другую сторону, так что он становится минусом α FeR ноль FeΔT , а затем этот член вычитается с обеих сторон, и тогда мы слева с этой правой стороны здесь R нет Fe минус R нет Cu . Затем мы выносим ΔT из обоих этих членов, и у нас остается Δ , умноженное на скобку α CuR без Cu минус α FeR без Fe , а затем разделим обе части на эту скобку, и тогда мы получим, что изменение в температуре — это начальное сопротивление железа минус начальное сопротивление меди, деленное на температурный коэффициент удельного сопротивления меди, умноженный на начальное сопротивление меди минус аналогичный показатель для железа.
Хорошо! Итак, 0,525 Ом — сопротивление железа при 20,0 градусах Цельсия — минус 0,500 Ом — сопротивление меди при 20,0 — разделить на 3,9.умножить на 10 до минус 3 на градус Цельсия, умножить на 0,500 Ом минус 5,0 умножить на 10 до минус 3 на градус Цельсия, умножить на 0,525 Ом, что дает минус 37,037 градуса Цельсия; это изменение температуры, необходимое для того, чтобы сопротивления были одинаковыми. Таким образом, конечная температура будет начальной плюс изменение, так что 20,0 градусов по Цельсию плюс минус 37,037, что составляет минус 17,0 градусов по Цельсию, будет температурой, при которой оба провода будут иметь одинаковое сопротивление.
Решения проблем в главе 20
1PE2PE3PE4PE5PE6PE7PE8PE9PE10PE11PE12PE13PE14PE15PE16PE17PE18PE19PE20PE21PE22PE23PE24PE25PE26PE27PE28PE29PE30PE31PE32PE33PE34PE35PE36PE37PE38PE39PE40PE41PE42PE43PE44PE45PE46PE47PE48PE49PE50PE51PE52PE53PE54PE55PE56PE57PE58PE59PE60PE61PE62PE63PE64PE65PE66PE67PE68PE69PE70PE72PE73PE74PE75PE76PE77PE78PE79PE80PE81PE82PE83PE84PE85PE86PE87PE88PE89PE90PE91PE92PE93PE95PE96PE
Значения удельного электрического сопротивления
Значения удельного электрического сопротивления В таблице ниже приведены значения удельного сопротивления, т.
