Rezistență specifică a cuprului. Fizica procesului

Adesea, în literatura electrotehnică există o noțiune "specifică rezistența electrică cupru. "Și ne întrebam involuntar, ce este?

Conceptul de "rezistență" pentru orice conductor este asociat în mod continuu cu o înțelegere a procesului de curgere a curentului electric prin acesta. Deoarece discursul din acest articol este dedicat rezistenței cuprului, ar trebui să fie luate în considerare și proprietățile și proprietățile metalelor.

Când vine vorba despre metale, nu puteți să vă amintiți că toți au o anumită structură - o latură de cristal. Atomii sunt în nodurile unei astfel de zăbrele și se fac relativ la ele oscilații periodice. Distanțe și locațiile acestor componente depinde de forțele de interacțiune dintre atomii între ei (atracție și repulsie), și sunt diferite pentru diferite metale. Și în jurul atomilor din orbitele lor, electronii se rotesc. Ele sunt, de asemenea, în echilibru pe orbită. Numai asta forță de atracție la atom și centrifugal. Te-ai imaginat? O puteți numi, în unele moduri, statică.

Și acum adăugați dinamica. Un câmp electric începe să acționeze pe o bucată de cupru. Ce se întâmplă în interiorul conductorului? Electronii, rupți de puterea câmpului electric de la orbitele lor, se grăbesc să-și poată poziționa polul pozitiv. Aici tu și mișcarea dirijată a electronilor, sau mai degrabă, curentul electric. Dar, pe drumul mișcării lor, se împiedică de atomi la nodurile rețelei cristaline și de electroni care încă se rotesc în jurul atomilor lor. În acest caz, își pierd energia și schimbă direcția mișcării. Acum sensul sintagmei "rezistența dirijorului" devine oarecum mai clar? Acești atomi de zăbrele și electroni care se rotesc în jurul lor rezistă mișcării direcționale a electronilor smulși de câmpul electric din orbitele lor. Dar conceptul de rezistență al unui conductor poate fi numit o caracteristică generală. Mai exact, fiecare conductor caracterizează rezistivitatea. Și cuprul. Această caracteristică este individuală pentru fiecare metal, deoarece depinde direct de forma și dimensiunile laturii cristaline și, într-o anumită măsură, de temperatura. Când temperatura conductorului crește, atomii efectuează o oscilație mai intensă la locurile de zăbrele. Și electronii se rotesc în jurul nodurilor la o viteză mai mare și în orbite de o rază mai mare. Și, desigur, electronii liberi se confruntă cu mai multă rezistență atunci când se mișcă. Aceasta este fizica procesului.

Rezistență specifică cupru este valoarea standard. Valorile acestui parametru pentru toate metalele și alte substanțe măsurate la 20 ° C pot fi găsite cu ușurință în tabelul de referință. Pentru cupru, acesta este de 0,0175 ohm * mm2 / m. Dintre cele mai răspândite metale din natură, această valoare este aproape de valoarea numai a aluminiului. La el este 0,0271 Ohm * mm2 / m. Rezistența specifică a cuprului la valoarea sa este a doua numai la argint, a cărui valoare este de 0.016 ohm * mm2 / m. Acest lucru provoacă o aplicare largă în echipamente electrice, în fabricarea de cabluri de alimentare, diverse tipuri de conductori, pentru instalarea tipărită a dispozitivelor electronice. Fără fire de cupru, este imposibil de creat transformatoare de putere și motoare pentru aparate electrice de uz casnic mici, cu proprietatea de economisire a energiei. În acest caz, crește în mod semnificativ cerințele privind puritatea chimică a substanței, deoarece prezența chiar 0,02% rezistivitate de aluminiu din cupru este de 10% în acesta. Cu toate acestea, această cupru este considerată din punct de vedere tehnic curată și este posibil să se producă din ea anumite produse.

Fără cunoașterea valorilor rezistenței, este imposibil să se calculeze rezistența totală a conductorilor în funcție de mărimea și forma lor la proiectarea și proiectarea echipamentului electric. Pentru a calcula rezistența totală a conductorului, vom folosi formula R = p * l / S, unde abrevierile indică următoarele:

R este rezistența totală a conductorului;

p este rezistivitatea metalului;

l este lungimea conductorului;

S - zona secțiune a conductorului.

Pentru nevoile sferei electrotehnice, se creează o producție largă de metale precum aluminiu și cupru, rezistența specifică fiind destul de mică. Dintre aceste metale, sunt fabricate cabluri și diferite tipuri de fire care sunt utilizate pe scară largă în construcții, pentru fabricarea aparatelor de uz casnic, pentru fabricarea pneurilor, pentru înfășurarea transformatoarelor și a altor produse electrice.