Care este rezistivitatea unei substanțe? Pentru a răspunde în cuvinte simple Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să vă amintiți cursul de fizică și să vă imaginați întruchiparea fizică a acestei definiții. Substanța este trecută prin curent electricși, la rândul său, împiedică trecerea curentului cu o oarecare forță.

Conceptul de rezistivitate a unei substanțe

Această valoare arată cât de puternic interferează o substanță cu curentul, adică rezistența specifică ( literă latină"ro") În sistemul internațional de unități, rezistență exprimată în ohmi, înmulțit cu metru. Formula de calcul este: „Aria timpilor de rezistență secţiune transversalăși împărțit la lungimea conductorului.”

Apare întrebarea: „De ce se folosește o altă rezistență atunci când se găsește rezistivitatea?” Răspunsul este simplu, există două cantități diferite - rezistivitate și rezistență. A doua arată cât de capabilă este o substanță să împiedice trecerea curentului prin ea, iar prima arată practic același lucru, doar că nu mai vorbim despre o substanță în în sens general, ci despre un conductor cu o anumită lungime și secțiune transversală, care sunt realizate din această substanță.

Mărimea reciprocă care caracterizează capacitatea unei substanțe de a transmite electricitate se numește conductivitate electrică specifică, iar formula prin care se calculează rezistivitatea specifică este direct legată de conductivitatea specifică.

Aplicații de cupru

Conceptul de rezistivitate este utilizat pe scară largă în calcularea conductivității curentului electric de către diferite metale. Pe baza acestor calcule, se iau decizii cu privire la oportunitatea utilizării unui anumit metal pentru fabricație conductoare electrice, care sunt utilizate în construcții, fabricarea de instrumente și în alte domenii.

Masa de rezistenta metalica

Există tabele specifice? care reunesc informațiile disponibile despre transmiterea și rezistența metalelor, de regulă, aceste tabele sunt calculate pentru anumite condiții.

În special, este cunoscut pe scară largă masă de rezistență din metal monocristal la o temperatură de douăzeci de grade Celsius, precum și un tabel de rezistență a metalelor și aliajelor.

Aceste tabele sunt folosite pentru a calcula diferite date în așa-numitele conditii ideale Pentru a calcula valori în scopuri specifice, trebuie să utilizați formule.

Cupru. Caracteristicile și proprietățile sale

Descrierea substanței și a proprietăților

Cuprul este un metal care a fost descoperit de omenire cu mult timp în urmă și a fost, de asemenea, folosit de mult timp în diverse scopuri tehnice. Cuprul este un metal foarte maleabil și ductil, cu o conductivitate electrică ridicată, ceea ce îl face foarte popular pentru fabricare diverse fire si conductoare.

Proprietățile fizice ale cuprului:

• punctul de topire - 1084 grade Celsius;
• punctul de fierbere - 2560 grade Celsius;
• densitate la 20 de grade - 8890 kilograme împărțit la metru cub;
• capacitate termica specifica la presiune si temperatura constante 20 grade - 385 kJ/J*kg
• specific rezistenta electrica - 0,01724;

Clase de cupru

Acest metal poate fi împărțit în mai multe grupuri sau clase, fiecare dintre ele având propriile sale proprietăți și propria sa aplicație în industrie:

1. Calitățile M00, M0, M1 sunt excelente pentru producția de cabluri și conductori la retopire, suprasaturarea cu oxigen este eliminată.
2. Clasele M2 și M3 sunt opțiuni cu costuri reduse care sunt concepute pentru rularea la scară mică și satisfac majoritatea sarcinilor tehnice și industriale la scară mică.
3. Mărcile M1, M1f, M1r, M2r, M3r sunt clase scumpe de cupru care sunt fabricate pentru un anumit consumator cu cerințe și cerințe specifice.

Ștampile între ele diferă în mai multe moduri:

Influența impurităților asupra proprietăților cuprului

Impuritățile pot afecta proprietățile mecanice, tehnice și de performanță ale produselor.

Rezistivitatea conductoarelor populare (metale și aliaje). Rezistivitatea oțelului

Rezistivitatea fierului, aluminiului și a altor conductori

Transmiterea energiei electrice pe distanțe lungi necesită atenție pentru a minimiza pierderile rezultate din depășirea curentului de rezistență a conductorilor care alcătuiesc linie electrică. Desigur, acest lucru nu înseamnă că astfel de pierderi, care apar în mod specific în circuite și dispozitive de consum, nu joacă un rol.

Prin urmare, este important să cunoașteți parametrii tuturor elementelor și materialelor utilizate. Și nu numai electrice, ci și mecanice. Și aveți la dispoziție câteva materiale de referință convenabile care vă permit să comparați caracteristicile materiale diferiteși alegeți pentru proiectare și exploatare exact ceea ce va fi optim într-o anumită situație În liniile de transport de energie, unde sarcina este de a furniza energie consumatorului cel mai productiv, adică cu eficiență ridicată, atât din punct de vedere economic al pierderilor, cât și al mecanicii. liniile în sine sunt luate în considerare. Eficiența economică finală a liniei depinde de mecanică - adică de dispozitivul și aranjarea conductoarelor, izolatoarelor, suporturilor, transformatoarelor step-up/descendente, greutatea și rezistența tuturor structurilor, inclusiv firele întinse pe distanțe lungi, precum și materialele selectate pentru fiecare element structural, lucrările acestuia și costurile de exploatare. În plus, în liniile care transmit energie electrică, există cerințe mai mari pentru asigurarea siguranței atât a liniilor în sine, cât și a tot ceea ce le înconjoară pe unde trec. Și acest lucru adaugă costuri atât pentru furnizarea cablajului electric, cât și pentru o marjă suplimentară de siguranță a tuturor structurilor.

Pentru comparație, datele sunt de obicei reduse la o singură formă, comparabilă. Adesea, la astfel de caracteristici se adaugă epitetul „specific”, iar valorile însele sunt considerate pe baza anumitor standarde unificate de parametri fizici. De exemplu, rezistivitatea electrică este rezistența (ohmi) a unui conductor realizat dintr-un metal (cupru, aluminiu, oțel, wolfram, aur) având o unitate de lungime și o unitate de secțiune transversală în sistemul de unități utilizate (de obicei SI). În plus, temperatura este specificată, deoarece la încălzire, rezistența conductorilor se poate comporta diferit. Condițiile medii normale de funcționare sunt luate ca bază - la 20 de grade Celsius. Și acolo unde proprietățile sunt importante atunci când se modifică parametrii de mediu (temperatură, presiune), sunt introduși coeficienți și sunt compilate tabele suplimentare și grafice de dependență.

Tipuri de rezistivitate

Deoarece apare rezistența:

• activ - sau ohmic, rezistiv - rezultat din consumul de energie electrică pentru încălzirea conductorului (metal) atunci când trece un curent electric prin acesta și
• reactiv - capacitiv sau inductiv - care apare din pierderile inevitabile datorate creării oricăror modificări ale curentului care trece prin conductorul câmpurilor electrice, atunci rezistivitatea conductorului vine în două variante:

1. Rezistenta electrica specifica la curent continuu (avand natura rezistiva) si
2. Rezistenta electrica specifica la curent alternativ (avand natura reactiva).

Aici, rezistivitatea de tip 2 este o valoare complexă; constă din două componente TC - activă și reactivă, deoarece rezistența rezistivă există întotdeauna atunci când trece curentul, indiferent de natura sa, iar rezistența reactivă apare numai cu orice modificare a curentului în circuite. În lanţuri DC reactanța apare numai în timpul proceselor tranzitorii care sunt asociate cu pornirea curentului (modificarea curentului de la 0 la nominal) sau oprire (diferență de la nominal la 0). Și de obicei sunt luate în considerare numai atunci când se proiectează protecția la suprasarcină.

În lanţuri AC fenomenele asociate reactanței sunt mult mai diverse. Ele depind nu numai de trecerea reală a curentului printr-o anumită secțiune transversală, ci și de forma conductorului, iar dependența nu este liniară.

Cert este că curentul alternativ induce un câmp electric atât în ​​jurul conductorului prin care circulă, cât și în conductorul însuși. Și din acest câmp apar curenți turbionari, care dau efectul de „împingere” a mișcării principale efective a sarcinilor, de la adâncimea întregii secțiuni transversale a conductorului până la suprafața acestuia, așa-numitul „efect de piele” (de la piele – piele). Se pare că curenții turbionari par să-și „fure” secțiunea transversală din conductor. Curentul curge într-un anumit strat aproape de suprafață, grosimea rămasă a conductorului rămâne nefolosită, nu își reduce rezistența și pur și simplu nu are rost să creștem grosimea conductorilor. Mai ales la frecvențe înalte. Prin urmare, pentru curentul alternativ, rezistența este măsurată în astfel de secțiuni ale conductorilor în care întreaga sa secțiune poate fi considerată aproape de suprafață. Un astfel de fir se numește subțire; grosimea sa este egală cu de două ori adâncimea acestui strat de suprafață, unde curenții turbionari înlocuiesc curentul principal util care curge în conductor.

Desigur, reducerea grosimii firelor cu o secțiune transversală rotundă nu se limitează la implementare eficientă AC. Conductorul poate fi subțiat, dar în același timp făcut plat sub formă de bandă, atunci secțiunea transversală va fi mai mare decât cea a unui fir rotund și, în consecință, rezistența va fi mai mică. În plus, simpla creștere a suprafeței va avea ca efect creșterea secțiunii transversale efective. Același lucru poate fi obținut prin utilizarea sârmei cu toroane în loc de sârmă cu un singur nucleu. Pe de altă parte, ținând cont de efectul de piele în fire, este posibil să se facă firele compozite făcând miezul dintr-un metal care are caracteristici bune de rezistență, de exemplu, oțel, dar caracteristici electrice scăzute. În acest caz, peste oțel se realizează o împletitură de aluminiu, care are o rezistivitate mai mică.

Pe lângă efectul de piele, fluxul de curent alternativ în conductori este afectat de excitarea curenților turbionari în conductorii din jur. Astfel de curenți se numesc curenți de inducție și sunt induși atât în ​​metale care nu joacă rolul de cablare (elemente structurale portante), cât și în firele întregului complex conductor - jucând rolul de fire de alte faze, neutru. , împământare.

Toate aceste fenomene apar în toate structurile electrice, ceea ce face și mai important să existe o referință cuprinzătoare pentru o mare varietate de materiale.

Rezistivitate pentru conductori se măsoară cu instrumente foarte sensibile și precise, deoarece metalele care au cea mai mică rezistență sunt selectate pentru cablare - de ordinul ohmii * 10-6 pe metru de lungime și mp. mm. secțiuni. Pentru a măsura rezistivitatea izolației, aveți nevoie de instrumente, dimpotrivă, care au intervale de valori de rezistență foarte mari - de obicei megaohmi. Este clar că conductorii trebuie să conducă bine, iar izolatorii trebuie să izoleze bine.

Masă

Fierul ca conductor în electrotehnică

Fierul este cel mai comun metal în natură și tehnologie (după hidrogen, care este și un metal). Este cel mai ieftin și are caracteristici excelente de rezistență, așa că este folosit peste tot ca bază pentru rezistență. diverse modele.

În inginerie electrică, fierul este folosit ca conductor sub formă de fire de oțel flexibile acolo unde este necesar. forta fizicași flexibilitate, iar rezistența necesară poate fi atinsă printr-o secțiune transversală adecvată.

Având un tabel de rezistivitate diverse metaleși aliaje, puteți calcula secțiunile transversale ale firelor din diferiți conductori.

De exemplu, să încercăm să găsim secțiunea transversală echivalentă electric a conductorilor din diferite materiale: cupru, wolfram, nichel și sârmă de fier. Să luăm ca material de pornire sârmă de aluminiu cu o secțiune transversală de 2,5 mm.

Avem nevoie ca pe o lungime de 1 m rezistenta firului din toate aceste metale sa fie egala cu rezistenta celui original. Rezistența aluminiului pe 1 m lungime și 2,5 mm secțiune va fi egală cu

, unde R este rezistența, ρ este rezistivitatea metalului din tabel, S este aria secțiunii transversale, L este lungimea.

Înlocuind valorile originale, obținem rezistența unei bucăți de sârmă de aluminiu lungă de un metru în ohmi.

După aceasta, să rezolvăm formula pentru S

, vom înlocui valorile din tabel și vom obține zonele secțiunii transversale pentru diferite metale.

Deoarece rezistivitatea din tabel este măsurată pe un fir de 1 m lungime, în microohmi pe secțiune de 1 mm2, atunci am obținut-o în microohmi. Pentru a-l obține în ohmi, trebuie să înmulțiți valoarea cu 10-6. Dar nu trebuie neapărat să obținem numărul de ohmi cu 6 zerouri după virgulă zecimală, deoarece încă găsim rezultatul final în mm2.

După cum puteți vedea, rezistența fierului de călcat este destul de mare, firul este gros.

Dar există materiale pentru care este și mai mare, de exemplu, nichel sau constantan.

Articole înrudite:

domelectrik.ru

Tabel de rezistivitate electrică a metalelor și aliajelor în electrotehnică

Acasă > y >



Rezistența specifică a metalelor.

Rezistența specifică a aliajelor.

Valorile sunt date la o temperatură de t = 20° C. Rezistențele aliajelor depind de compoziția lor exactă.

tab.wikimassa.org

Rezistivitate electrică | Lumea sudurii

Rezistivitatea electrică a materialelor

Rezistivitatea electrică (rezistivitatea) este capacitatea unei substanțe de a împiedica trecerea curentului electric.

Unitate de măsură (SI) - Ohm m; măsurată și în Ohm cm și Ohm mm2/m.

Temperatura materialului, °C Rezistivitate electrică, Ohm m

Metalele
Aluminiu	20	0,028 10-6
Beriliu	20	0,036·10-6
Bronz fosforic	20	0,08·10-6
Vanadiu	20	0,196·10-6
Tungsten	20	0,055·10-6
hafniu	20	0,322·10-6
Duraluminiu	20	0,034·10-6
Fier	20	0,097 10-6
Aur	20	0,024·10-6
Iridiu	20	0,063·10-6
Cadmiu	20	0,076·10-6
Potasiu	20	0,066·10-6
Calciu	20	0,046·10-6
Cobalt	20	0,097 10-6
Siliciu	27	0,58.10-4
Alamă	20	0,075·10-6
Magneziu	20	0,045·10-6
Mangan	20	0,050·10-6
Cupru	20	0,017 10-6
Magneziu	20	0,054·10-6
Molibden	20	0,057 10-6
Sodiu	20	0,047 10-6
Nichel	20	0,073 10-6
Niobiu	20	0,152·10-6
Staniu	20	0,113·10-6
Paladiu	20	0,107 10-6
Platină	20	0,110.10-6
Rodiu	20	0,047 10-6
Mercur	20	0,958 10-6
Duce	20	0,221.10-6
Argint	20	0,016·10-6
Oţel	20	0,12·10-6
Tantal	20	0,146.10-6
Titan	20	0,54.10-6
Crom	20	0,131·10-6
Zinc	20	0,061·10-6
zirconiu	20	0,45 10-6
Fontă	20	0,65.10-6
Materiale plastice
Getinax	20	109–1012
Capron	20	1010–1011
Lavsan	20	1014–1016
Sticla organica	20	1011–1013
Spumă de plastic	20	1011
Clorura de polivinil	20	1010–1012
Polistiren	20	1013–1015
Polietilenă	20	1015
Fibră de sticlă	20	1011–1012
Textolit	20	107–1010
Celuloid	20	109
Ebonită	20	1012–1014
Cauciucuri
Cauciuc	20	1011–1012
Lichide
Ulei de transformator	20	1010–1013
Gaze
Aer	0	1015–1018
Copac
Lemn uscat	20	109–1010
Minerale
Cuarţ	230	109
Mica	20	1011–1015
Materiale diverse
Sticlă	20	109–1013

LITERATURĂ

• Alfa și Omega. Carte de referință rapidă / Tallinn: Printest, 1991 – 448 p.
• Manual de fizică elementară / N.N. Koshkin, M.G. Shirkevici. M., Știință. 1976. 256 p.
• Manual de sudare a metalelor neferoase / S.M. Gurevici. Kiev: Naukova Dumka. 1990. 512 p.

weldworld.ru

Rezistivitatea metalelor, electroliților și substanțelor (Tabel)

Rezistivitatea metalelor și izolatorilor

Tabelul de referință oferă valorile rezistivității p ale unor metale și izolatori la o temperatură de 18-20 ° C, exprimate în ohm cm. Valoarea lui p pentru metale depinde în mare măsură de impurități; tabelul arată valorile p pentru metale pure din punct de vedere chimic, iar pentru izolatori sunt date aproximativ. Metalele și izolatorii sunt aranjați în tabel în ordinea crescătoare a valorilor p.

Masa de rezistivitate metalica

Metale pure	104 ρ (ohm cm)	Metale pure	104 ρ (ohm cm)
Aluminiu
Duraluminiu
		Platinit 2)
		Argentan
Mangan
		Manganin
Tungsten		Constantan
Molibden		Aliaj de lemn 3)
		Trandafir din aliaj 4)
Paladiu		Fechral 6)

Tabelul rezistivității izolatorilor

Izolatoare		Izolatoare
Lemn uscat
Celuloid
		Colofoniu
Getinax		Axa _|_ de cuarț
Sticlă de sodă		Polistiren
Sticlă Pyrex
Cuarț || topoare
Cuarț topit

Rezistivitatea metalelor pure la temperaturi scăzute

Tabelul oferă valorile rezistivității (în ohm cm) ale unor metale pure la temperaturi scăzute (0°C).

Raportul de rezistență Rt/Rq al metalelor pure la temperaturi T°K și 273°K.

Tabelul de referință oferă raportul Rt/Rq al rezistențelor metalelor pure la temperaturi T°K și 273°K.

Metale pure
Aluminiu
Tungsten
Molibden

Rezistența specifică a electroliților

Tabelul oferă valorile rezistivității electroliților în ohm cm la o temperatură de 18 ° C. Concentrația soluțiilor este dată în procente, care determină numărul de grame de sare anhidră sau acid în 100 g de soluție.

Sursa de informare: SCURT GHID FIZICO-TEHNIC / Volumul 1, - M.: 1960.

infotables.ru

Rezistivitate electrică - oțel

Pagina 1

Rezistivitatea electrică a oțelului crește odată cu creșterea temperaturii, cele mai mari modificări fiind observate atunci când este încălzit la temperatura punctului Curie. După punctul Curie, rezistivitatea electrică se modifică ușor și la temperaturi peste 1000 C rămâne practic constantă.  

Datorită rezistivității electrice ridicate a oțelului, aceste iuKii creează o încetinire foarte mare a declinului debitului. La contactoarele de 100 A, timpul de oprire este de 0 07 sec, iar la contactoarele de 600 A - 0 23 sec. Datorită cerințelor speciale pentru contactoarele din seria KMV, care sunt proiectate pentru a porni și opri electromagneții acționărilor comutatoarelor de ulei, mecanismul electromagnetic al acestor contactoare permite reglarea tensiunii de acționare și a tensiunii de eliberare prin reglarea forței arcului de retur. și un arc special de rupere. Contactoarele de tip KMV trebuie să funcționeze cu o cădere mare de tensiune. Prin urmare, tensiunea minimă de funcționare pentru acești contactori poate scădea la 65% UH. O astfel de tensiune de funcționare scăzută are ca rezultat curentul care curge prin înfășurare la tensiunea nominală, rezultând o încălzire crescută a bobinei.  

Aditivul de siliciu crește rezistivitatea electrică a oțelului aproape proporțional cu conținutul de siliciu și, prin urmare, ajută la reducerea pierderilor datorate curenților turbionari care apar în oțel atunci când funcționează într-un câmp magnetic alternativ.  

Aditivul de siliciu crește rezistivitatea electrică a oțelului, ceea ce ajută la reducerea pierderilor de curenți turbionari, dar, în același timp, siliciul înrăutățește proprietățile mecanice ale oțelului și îl face casant.  

Ohm - mm2/m - rezistivitatea electrică a oțelului.  

Pentru a reduce curenții turbionari, se folosesc miezuri din clase de oțel cu rezistivitate electrică crescută a oțelului, care conțin 0 5 - 4 8% siliciu.  

Pentru a face acest lucru, un ecran subțire din oțel magnetic moale a fost pus pe un rotor masiv din aliajul optim SM-19. Rezistivitatea electrică a oțelului diferă puțin de rezistivitatea aliajului, iar CG-ul oțelului este cu aproximativ un ordin de mărime mai mare. Grosimea ecranului este selectată în funcție de adâncimea de penetrare a armonicilor dentare de ordinul întâi și este egală cu 0,8 mm. Pentru comparație, pierderile suplimentare, W, sunt date pentru un rotor cu colivie de bază și un rotor cu două straturi cu un cilindru masiv din aliaj SM-19 și cu inele de capăt din cupru.  

Principalul material conductiv magnetic este tabla de oțel electric aliat care conține de la 2 la 5% siliciu. Aditivul de siliciu mărește rezistivitatea electrică a oțelului, drept urmare pierderile de curenți turbionari sunt reduse, oțelul devine rezistent la oxidare și îmbătrânire, dar devine mai fragil. ÎN ultimii ani Oțel laminat la rece orientat spre cereale cu mai mare proprietăți magneticeîn direcția închirierii. Pentru a reduce pierderile de la curenții turbionari, miezul magnetic este realizat sub forma unui pachet asamblat din foi de oțel ștanțate.  

Oțelul electric este oțel cu conținut scăzut de carbon. Pentru a îmbunătăți caracteristicile magnetice, se introduce siliciu în el, ceea ce determină o creștere a rezistivității electrice a oțelului. Acest lucru duce la o reducere a pierderilor de curenți turbionari.  

După tratarea mecanică, circuitul magnetic este recoacet. Deoarece curenții turbionari din oțel participă la crearea decelerației, ar trebui să se concentreze asupra valorii rezistivității electrice a oțelului de ordinul Pc (Iu-15) 10 - 6 ohm cm în poziția atrasă a armăturii, magnetică sistemul este destul de saturat, prin urmare inducția inițială în diferite sisteme magnetice fluctuează în limite foarte mici și pentru oțel de calitate E Vn1 6 - 1 7 ch. Valoarea indicată de inducție menține intensitatea câmpului în oțel de ordinul Yang.  

Pentru fabricarea sistemelor magnetice (nuclee magnetice) ale transformatoarelor, se folosesc oțeluri electrice speciale cu tablă subțire cu un conținut ridicat (până la 5%) de siliciu. Siliciul favorizează decarburarea oțelului, ceea ce duce la creșterea permeabilității magnetice, reduce pierderile de histerezis și crește rezistivitatea electrică a acestuia. Creșterea rezistivității electrice a oțelului face posibilă reducerea pierderilor din acesta din cauza curenților turbionari. În plus, siliciul slăbește îmbătrânirea oțelului (creșterea pierderilor de oțel în timp), reduce magnetostricția acestuia (modificări ale formei și dimensiunii unui corp în timpul magnetizării) și, în consecință, zgomotul transformatoarelor. În același timp, prezența siliciului în oțel crește fragilitatea acestuia și îngreunează prelucrare.  

Pagini:      1    2

www.ngpedia.ru

Rezistivitate | Wikitronics wiki

Rezistivitatea este o caracteristică a unui material care determină capacitatea acestuia de a conduce curentul electric. Definit ca raportul dintre câmpul electric și densitatea curentului. În cazul general, este un tensor, dar pentru majoritatea materialelor care nu prezintă proprietăți anizotrope, este acceptat ca mărime scalară.

Denumire - ρ

$ \vec E = \rho \vec j, $

$ \vec E $ - intensitatea câmpului electric, $ \vec j $ - densitatea curentului.

Unitatea de măsură SI este ohmimetrul (ohm m, Ω m).

Rezistența de rezistivitate a unui cilindru sau a unei prisme (între capete) a unui material cu lungimea l și secțiunea S se determină după cum urmează:

$ R = \frac(\rho l)(S). $

În tehnologie, definiția rezistivității este utilizată ca rezistență a unui conductor cu o unitate de secțiune transversală și unitate de lungime.

Rezistivitatea unor materiale utilizate în electrotehnică Edit

Material ρ la 300 K, Ohm m TKS, K⁻¹

argint	1,59.10⁻⁸	4,10.10⁻³
cupru	1,67.10⁻⁸	4,33.10⁻³
aur	2,35.10⁻⁸	3,98.10⁻³
aluminiu	2,65.10⁻⁸	4,29.10⁻³
tungsten	5,65.10⁻⁸	4,83.10⁻³
alamă	6,5.10⁻⁸	1,5.10⁻³
nichel	6,84.10⁻⁸	6,75.10⁻³
fier (α)	9,7.10⁻⁸	6,57.10⁻³
gri cositor	1,01·10⁻⁷	4,63.10⁻³
platină	1,06·10⁻⁷	6,75.10⁻³
tablă albă	1,1·10⁻⁷	4,63.10⁻³
oţel	1,6·10⁻⁷	3,3.10⁻³
duce	2,06·10⁻⁷	4,22.10⁻³
duraluminiu	4,0·10⁻⁷	2,8.10⁻³
manganina	4,3·10⁻⁷	±2·10⁻⁵
constantan	5,0·10⁻⁷	±3.10⁻⁵
Mercur	9,84·10⁻⁷	9,9.10⁻⁴
nicrom 80/20	1,05·10⁻⁶	1,8.10⁻⁴
Cantal A1	1,45·10⁻⁶	3·10⁻⁵
carbon (diamant, grafit)	1,3.10⁻⁵
germaniu	4,6.10⁻¹
siliciu	6,4·10²
etanol	3·10³
apa, distilata	5,10³
ebonită	10⁸
hârtie tare	10¹⁰
ulei de transformator	10¹¹
sticla obisnuita	5·10¹¹
polivinil	10¹²
porţelan	10¹²
lemn	10¹²
PTFE (teflon)	>10¹³
cauciuc	5·10¹³
sticlă de cuarț	10¹⁴
hârtie ceară	10¹⁴
polistiren	>10¹⁴
mica	5·10¹⁴
parafină	10¹⁵
polietilenă	3·10¹⁵
rășină acrilică	10¹⁹

ro.electronics.wikia.com

Rezistivitate electrică | formulă, volumetrică, tabel

Rezistivitatea electrică este o mărime fizică care indică măsura în care un material poate rezista trecerii curentului electric prin el. Unii oameni pot fi confuzi această caracteristică cu rezistență electrică obișnuită. În ciuda asemănării conceptelor, diferența dintre ele este că specificul se referă la substanțe, iar al doilea termen se referă exclusiv la conductori și depinde de materialul de fabricare a acestora.

Valoarea reciprocă a acestui material este conductivitatea electrică. Cu cât este mai mare acest parametru, cu atât mai bine curge curentul prin substanță. În consecință, cu cât rezistența este mai mare, cu atât sunt așteptate mai multe pierderi la ieșire.

Formula de calcul și valoarea de măsurare

Având în vedere modul în care se măsoară rezistența electrică specifică, este posibilă de asemenea urmărirea conexiunii cu nespecifice, deoarece unitățile de Ohm m sunt folosite pentru a desemna parametrul. Mărimea însăși este notată cu ρ. Cu această valoare, este posibil să se determine rezistența unei substanțe într-un anumit caz, pe baza dimensiunii acesteia. Această unitate de măsură corespunde sistemului SI, dar pot apărea și alte variații. În tehnologie puteți vedea periodic denumirea învechită Ohm mm2/m. Pentru a converti din acest sistem în cel internațional, nu va trebui să utilizați formule complexe, deoarece 1 Ohm mm2/m este egal cu 10-6 Ohm m.

Formula pentru rezistivitatea electrică este următoarea:

R= (ρ l)/S, unde:

• R – rezistența conductorului;
• Ρ – rezistivitatea materialului;
• l – lungimea conductorului;
• S – secțiunea conductorului.

Dependența de temperatură

Rezistivitatea electrică depinde de temperatură. Dar toate grupurile de substanțe se manifestă diferit atunci când se schimbă. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când se calculează firele care vor funcționa în anumite condiții. De exemplu, în aer liber, unde valorile temperaturii depind de perioada anului, materialele necesare cu o susceptibilitate mai mică la modificări în intervalul de la -30 la +30 grade Celsius. Dacă intenționați să îl utilizați în echipamente care vor funcționa în aceleași condiții, atunci trebuie, de asemenea, să optimizați cablarea pentru parametri specifici. Materialul este întotdeauna selectat ținând cont de utilizare.

În tabelul nominal, rezistivitatea electrică este luată la o temperatură de 0 grade Celsius. Creșterea indicatorilor acestui parametru atunci când materialul este încălzit se datorează faptului că intensitatea mișcării atomilor în substanță începe să crească. Purtătorii de sarcină electrică se împrăștie aleatoriu în toate direcțiile, ceea ce duce la crearea de obstacole în calea mișcării particulelor. Cantitatea de flux electric scade.

Pe măsură ce temperatura scade, condițiile pentru curgerea curentului devin mai bune. La atingerea unei anumite temperaturi, care va fi diferită pentru fiecare metal, apare supraconductibilitatea, la care caracteristica în cauză aproape ajunge la zero.

Diferențele de parametri ajung uneori la valori foarte mari. Acele materiale care au performante ridicate pot fi folosite ca izolatori. Ele ajută la protejarea cablajului de scurtcircuite și contact uman neintenționat. Unele substanțe nu sunt, în general, aplicabile pentru inginerie electrică dacă au valoare mare acest parametru. Alte proprietăți pot interfera cu acest lucru. De exemplu, conductibilitatea electrică a apei nu va avea de mare importanță Pentru sferă dată. Iată valorile unor substanțe cu indicatori înalți.

Materiale cu rezistivitate mare	ρ (Ohm m)
Bachelită	1016
Benzen	1015...1016
Hârtie	1015
Apă distilată	104
Apa de mare	0.3
Lemn uscat	1012
Pământul este ud	102
Sticlă de cuarț	1016
Kerosenul	1011
Marmură	108
Parafină	1015
Ulei de parafină	1014
Plexiglas	1013
Polistiren	1016
Clorura de polivinil	1013
Polietilenă	1012
Ulei de silicon	1013
Mica	1014
Sticlă	1011
Ulei de transformator	1010
Porţelan	1014
Ardezie	1014
Ebonită	1016
Chihlimbar	1018

Substanțele cu performanță scăzută sunt utilizate mai activ în inginerie electrică. Acestea sunt adesea metale care servesc drept conductori. Există, de asemenea, multe diferențe între ele. Pentru a afla rezistivitatea electrică a cuprului sau a altor materiale, merită să vă uitați la tabelul de referință.

Materiale cu rezistivitate scăzută	ρ (Ohm m)
Aluminiu	2,7·10-8
Tungsten	5,5·10-8
Grafit	8,0·10-6
Fier	1,0·10-7
Aur	2.2·10-8
Iridiu	4,74 10-8
Constantan	5,0·10-7
Oţel turnat	1.3·10-7
Magneziu	4.4·10-8
Manganin	4.3·10-7
Cupru	1,72·10-8
Molibden	5.4·10-8
Nichel-argint	3.3·10-7
Nichel	8,7 10-8
Nicrom	1.12·10-6
Staniu	1.2·10-7
Platină	1,07 10-7
Mercur	9,6·10-7
Duce	2.08·10-7
Argint	1,6·10-8
Fontă gri	1,0·10-6
Perii de cărbune	4,0·10-5
Zinc	5,9·10-8
Nikelin	0,4·10-6

Rezistivitatea electrică volumetrică specifică

Acest parametru caracterizează capacitatea de a trece curent prin volumul unei substanțe. Pentru a măsura, este necesar să se aplice un potențial de tensiune din diferite părți ale materialului din care produsul va fi inclus în circuitul electric. Este alimentat cu curent cu parametri nominali. După trecere, datele de ieșire sunt măsurate.

Utilizare în inginerie electrică

Modificarea unui parametru la diferite temperaturi este utilizată pe scară largă în inginerie electrică. Cele mai multe exemplu simplu este o lampă incandescentă care folosește un filament de nicrom. Când este încălzit, începe să strălucească. Când trece curentul prin ea, începe să se încălzească. Pe măsură ce încălzirea crește, crește și rezistența. În consecință, curentul inițial necesar pentru obținerea iluminatului este limitat. Spirala nicrom, folosind același principiu, poate deveni un regulator pe diverse dispozitive.

Utilizarea pe scară largă a afectat și metalele nobile, care au caracteristici adecvate pentru inginerie electrică. Pentru circuitele critice care necesită viteză mare, sunt selectate contacte de argint. Sunt scumpe, dar având în vedere cantitatea relativ mică de materiale, utilizarea lor este destul de justificată. Cuprul este inferior argintului ca conductivitate, dar are mai mult pret accesibil, datorită căruia este mai des folosit pentru a crea fire.

In conditiile in care se poate face o utilizare maxima temperaturi scăzute, se folosesc supraconductori. Pentru temperatura camereiŞi uz stradal nu sunt întotdeauna adecvate, deoarece pe măsură ce temperatura crește conductivitatea lor va începe să scadă, astfel încât în ​​astfel de condiții aluminiul, cuprul și argintul rămân lideri.

În practică, mulți parametri sunt luați în considerare și acesta este unul dintre cei mai importanți. Toate calculele sunt efectuate în faza de proiectare, pentru care sunt utilizate materiale de referință.

Rezistivitatea electrică, sau doar rezistivitate substante - mărime fizică, care caracterizează capacitatea unei substanțe de a împiedica trecerea curentului electric.

Rezistivitatea este notată cu litera greacă ρ. Reciprocul rezistivității se numește conductivitate specifică (conductivitate electrică). Spre deosebire de rezistența electrică, care este o proprietate conductorși în funcție de materialul, forma și dimensiunea sa, rezistivitatea electrică este doar o proprietate substante.

Rezistența electrică a unui conductor omogen cu rezistivitate ρ, lungime lși aria secțiunii transversale S poate fi calculat folosind formula R = ρ ⋅ l S (\displaystyle R=(\frac (\rho \cdot l)(S)))(se presupune că nici aria și nici forma secțiunii transversale nu se modifică de-a lungul conductorului). În consecință, pentru ρ avem ρ = R ⋅ S l .

(\displaystyle \rho =(\frac (R\cdot S)(l)).)

Din ultima formulă rezultă: sensul fizic al rezistivității unei substanțe este că reprezintă rezistența unui conductor omogen de lungime unitară și cu secțiune transversală unitară realizată din această substanță.

• 1 / 5

  YouTube enciclopedic Unitatea de măsură a rezistivității în Sistemul Internațional de Unități (SI) este Ohm · . Din relatie rezultă că unitatea de măsură a rezistivității în sistemul SI este egală cu rezistivitatea unei substanțe la care un conductor omogen de 1 m lungime cu o suprafață a secțiunii transversale de 1 m², realizat din această substanță, are o rezistență egală. la 1 Ohm. În consecință, rezistivitatea unei substanțe arbitrare, exprimată în unități SI, este numeric egală cu rezistența unei secțiuni a unui circuit electric realizat dintr-o substanță dată cu o lungime de 1 m și o suprafață a secțiunii transversale de 1 m².

  În tehnologie, se folosește și unitatea nesistemică învechită Ohm mm²/m, egală cu 10 −6 din 1 Ohm m. Această unitate este egală cu rezistivitatea unei substanțe la care un conductor omogen de 1 m lungime cu o secțiune transversală de 1 mm², realizat din această substanță, are o rezistență egală cu 1 Ohm. În consecință, rezistivitatea unei substanțe, exprimată în aceste unități, este numeric egală cu rezistența unei secțiuni a unui circuit electric realizat din această substanță, de 1 m lungime și o suprafață a secțiunii transversale de 1 mm².

  Generalizarea conceptului de rezistivitate

  Rezistivitatea poate fi determinată și pentru un material neuniform ale cărui proprietăți variază de la un punct la altul. În acest caz, nu este o constantă, ci o funcție scalară de coordonate - un coeficient care raportează intensitatea câmpului electric E → (r →) (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))) si densitatea curentului J → (r →) (\displaystyle (\vec (J))((\vec (r))))în acest moment r → (\displaystyle (\vec (r))). Această relație este exprimată de legea lui Ohm sub formă diferențială:

  E → (r →) = ρ (r →) J → (r →) .

  (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))=\rho ((\vec (r)))(\vec (J))((\vec (r))).)

  Această formulă este valabilă pentru o substanță eterogenă, dar izotropă. O substanță poate fi și anizotropă (majoritatea cristalelor, plasmă magnetizată etc.), adică proprietățile sale pot depinde de direcție. În acest caz, rezistivitatea este un tensor dependent de coordonate de al doilea rang, care conține nouă componente. Într-o substanță anizotropă, vectorii densității curentului și intensității câmpului electric în fiecare punct dat al substanței nu sunt co-direcționați; legătura dintre ele se exprimă prin relaţie

  E i (r →) = ∑ j = 1 3 ρ i j (r →) J j (r →) . (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).)Într-o substanță anizotropă, dar omogenă, tensorul

  ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).) nu depinde de coordonate., adică pentru orice i (\displaystyle i)Şi j (\displaystyle j) funcţionare ρ i j = ρ j i (\displaystyle \rho _(ij)=\rho _(ji)).

  Ca pentru orice tensor simetric, pt (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).) se poate alege un sistem ortogonal de coordonate carteziene în care matricea (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).) devine diagonală, adică ia forma în care din nouă componente (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).) Doar trei sunt diferite de zero: ρ 11 (\displaystyle \rho _(11)), ρ 22 (\displaystyle \rho _(22))Şi ρ 33 (\displaystyle \rho _(33)). În acest caz, denotând ρ i i (\displaystyle \rho _(ii)) cum, în loc de formula anterioară, obținem una mai simplă

  E i = ρ i J i .

  (\displaystyle E_(i)=\rho _(i)J_(i).) Cantitatiρ i (\displaystyle \rho _(i)) numit principalele valori

  tensor de rezistivitate.

  Relația cu conductivitatea În materialele izotrope, relația dintre rezistivitateρ (\displaystyle \rho ) și conductivitate specificăσ (\displaystyle \sigma)

  exprimat prin egalitate

  ρ = 1 σ. (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).)(\displaystyle \rho =(\frac (1)(\sigma)).)

  În cazul materialelor anizotrope, relația dintre componentele tensorului de rezistivitate

  iar tensorul de conductivitate este mai complex. Într-adevăr, legea lui Ohm în formă diferențială pentru materialele anizotrope are forma: J i (r →) = ∑ j = 1 3 σ i j (r →) E j (r →) .(\displaystyle J_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\sigma _(ij)((\vec (r)))E_(j)(( \vec (r))).)

  Din această egalitate și relația dată anterior pentru E i (r →) (\displaystyle E_(i)((\vec (r))))

  rezultă că tensorul de rezistivitate este inversul tensorului de conductivitate. Luând în considerare acest lucru, pentru componentele tensorului de rezistivitate sunt valabile următoarele: ρ 11 = 1 det (σ) [ σ 22 σ 33 − σ 23 σ 32 ] , (\displaystyle \rho _(11)=(\frac (1)(\det(\sigma)))[\sigma _( 22)\sigma _(33)-\sigma _(23)\sigma _(32)],)ρ 12 = 1 det (σ) [ σ 33 σ 12 − σ 13 σ 32 ] , (\displaystyle \rho _(12)=(\frac (1)(\det(\sigma)))[\sigma _( 33)\sigma _(12)-\sigma _(13)\sigma _(32)],) Unde det (σ) (\displaystyle \det(\sigma)) 1 , 2 Şi 3 .

  este determinantul unei matrice compuse din componente tensorale

  σ i j (\displaystyle \sigma _(ij))

  . Componentele rămase ale tensorului de rezistivitate sunt obținute din ecuațiile de mai sus ca urmare a rearanjarii ciclice a indicilor

  Rezistivitatea electrică a unor substanțe	ρ 1 =ρ 2, 10 −8 Ohm m	ρ 3, 10 −8 Ohm m
  Staniu	9,9	14,3
  Bismut	109	138
  Cadmiu	6,8	8,3
  Zinc	5,91	6,13

  Pentru fiecare conductor există un concept de rezistivitate. Această valoare constă în Ohmi înmulțiți cu un milimetru pătrat, apoi împărțiți la un metru. Cu alte cuvinte, aceasta este rezistența unui conductor a cărui lungime este de 1 metru și secțiune transversală este de 1 mm2. Același lucru este valabil și pentru rezistivitatea cuprului, un metal unic care este utilizat pe scară largă în inginerie electrică și energie.

  Proprietățile cuprului

  Datorită proprietăților sale, acest metal a fost unul dintre primele care a fost folosit în domeniul electricității. În primul rând, cuprul este maleabil și material plastic cu proprietăți excelente de conductivitate electrică. Nu există încă un înlocuitor echivalent pentru acest conductor în sectorul energetic.

  Proprietățile cuprului electrolitic special, care are o puritate ridicată, sunt deosebit de apreciate. Acest material a făcut posibilă producerea de fire cu o grosime minimă de 10 microni.

  

  Pe lângă conductivitatea sa electrică ridicată, cuprul se pretează foarte bine pentru cositorire și alte tipuri de prelucrare.

  Cuprul și rezistivitatea lui

  Orice conductor prezintă rezistență dacă trece un curent electric prin el. Valoarea depinde de lungimea conductorului și de secțiunea transversală a acestuia, precum și de efectul anumitor temperaturi. Prin urmare, rezistivitatea conductorilor depinde nu numai de materialul în sine, ci și de lungimea și aria secțiunii sale specifice. Cu cât un material permite trecerea unei sarcini prin el însuși, cu atât este mai scăzută rezistența acestuia. Pentru cupru, rezistivitatea este de 0,0171 Ohm x 1 mm 2 /1 m și este doar puțin inferioară argintului. Cu toate acestea, utilizarea argintului în scara industriala neprofitabil din punct de vedere economic, prin urmare, cuprul este cel mai bun conductor folosit în energie.

  

  Rezistivitatea cuprului este, de asemenea, legată de conductivitatea sa ridicată. Aceste valori sunt direct opuse una față de cealaltă. Proprietățile cuprului ca conductor depind și de coeficientul de temperatură al rezistenței. Acest lucru este valabil mai ales pentru rezistență, care este influențată de temperatura conductorului.

  Astfel, datorită proprietăților sale, cuprul a devenit larg răspândit nu numai ca conductor. Acest metal este folosit în majoritatea instrumentelor, dispozitivelor și unităților a căror funcționare este asociată cu curentul electric.

  Știm că cauza rezistenței electrice a unui conductor este interacțiunea electronilor cu ionii rețelei cristaline metalice (§ 43). Prin urmare, se poate presupune că rezistența unui conductor depinde de lungimea și aria secțiunii transversale a acestuia, precum și de substanța din care este fabricat.

  Figura 74 prezintă configurația pentru efectuarea unui astfel de experiment. În circuitul sursei de curent sunt incluși pe rând diferiți conductori, de exemplu:

  1. fire de nichel de aceeași grosime, dar lungimi diferite;
  2. fire de nichel de aceeași lungime, dar grosimi diferite (zone de secțiune transversală diferite);
  3. fire de nichel și nicrom de aceeași lungime și grosime.

  Curentul din circuit este măsurat cu un ampermetru, iar tensiunea cu un voltmetru.

  Cunoscând tensiunea la capetele conductorului și curentul din acesta, folosind legea lui Ohm, puteți determina rezistența fiecărui conductor.

  Orez. 74. Dependența rezistenței conductorului de dimensiunea și tipul de substanță

  După efectuarea acestor experimente, vom stabili că:

  1. din două fire de nichel de aceeași grosime, firul mai lung are o rezistență mai mare;
  2. din două fire de nichelină de aceeași lungime, firul cu o secțiune transversală mai mică are rezistența mai mare;
  3. Firele de nichel și nicrom de aceeași dimensiune au rezistențe diferite.

  Ohm a fost primul care a studiat experimental dependența rezistenței unui conductor de dimensiunea acestuia și de substanța din care este făcut conductorul. El a descoperit că rezistența este direct proporțională cu lungimea conductorului, invers proporțională cu aria secțiunii sale transversale și depinde de substanța conductorului.

  Cum să țineți cont de dependența rezistenței de materialul din care este fabricat conductorul? Pentru a face acest lucru, calculați așa-numitul rezistivitatea unei substanțe.

  Rezistența specifică este o mărime fizică care determină rezistența unui conductor realizat dintr-o substanță dată cu o lungime de 1 m și o secțiune transversală de 1 m 2.

  Să introducem denumirile literelor: ρ este rezistivitatea conductorului, I este lungimea conductorului, S este aria secțiunii sale transversale. Atunci rezistența conductorului R va fi exprimată prin formula

  Din asta obținem că:

  

  Din ultima formulă se poate determina unitatea de rezistivitate. Deoarece unitatea de rezistență este de 1 ohm, unitatea de suprafață a secțiunii transversale este de 1 m2, iar unitatea de lungime este de 1 m, atunci unitatea de rezistivitate este:

  

  Este mai convenabil să exprimați aria secțiunii transversale a conductorului în milimetri pătrați, deoarece este cel mai adesea mică. Atunci unitatea de rezistivitate va fi:

  Tabelul 8 prezintă valorile rezistivității unor substanțe la 20 °C. Rezistența specifică se modifică cu temperatura. S-a stabilit experimental că pentru metale, de exemplu, rezistivitatea crește odată cu creșterea temperaturii.

  Tabel 8. Rezistivitatea electrică a unor substanțe (la t = 20 °C)

  

  Dintre toate metalele, argintul și cuprul au cea mai scăzută rezistivitate. Prin urmare, argintul și cuprul sunt cei mai buni conductori de electricitate.

  La cablarea circuitelor electrice se folosesc fire de aluminiu, cupru și fier.

  În multe cazuri, sunt necesare dispozitive cu rezistență ridicată. Sunt realizate din aliaje special create - substanțe cu rezistivitate ridicată. De exemplu, după cum se poate observa din Tabelul 8, aliajul de nicrom are o rezistivitate de aproape 40 de ori mai mare decât aluminiul.

  Porțelanul și ebonita au o rezistivitate atât de mare încât aproape că nu conduc deloc curentul electric sunt folosite ca izolatori.

  Întrebări

  1. Cum depinde rezistența unui conductor de lungimea și aria secțiunii sale transversale?
  2. Cum să arăți experimental dependența rezistenței unui conductor de lungimea sa, aria secțiunii transversale și substanța din care este făcut?
  3. Care este rezistivitatea unui conductor?
  4. Ce formulă puteți folosi pentru a calcula rezistența conductorilor?
  5. În ce unități se exprimă rezistivitatea unui conductor?
  6. Din ce substanțe sunt alcătuiți conductorii folosiți în practică?