Ev » Bahar ayakkabı » Alüminyum telin özgül direnci. Elektrik direnci

Alüminyum telin özgül direnci. Elektrik direnci

Terminallerinde potansiyel fark bulunan bir elektrik devresi kapatıldığında bir elektrik akımı meydana gelir. Elektrik alan kuvvetlerinin etkisi altında serbest elektronlar iletken boyunca hareket eder. Hareketleri sırasında elektronlar iletkenin atomlarıyla çarpışır ve onlara kinetik enerjilerini sağlar. Elektronların hızı sürekli değişir: Elektronlar atomlarla, moleküllerle ve diğer elektronlarla çarpıştığında azalır, sonra etkisi altına girer. Elektrik alanı yeni bir çarpışmayla tekrar artar ve azalır. Sonuç olarak, iletken kurulur düzenli hareket saniyede bir santimetrenin birkaç kesri hızında elektron akışı. Sonuç olarak, bir iletkenden geçen elektronlar, yan taraftan hareketlerine karşı her zaman bir dirençle karşılaşırlar. Elektrik akımı bir iletkenden geçtiğinde iletken ısınır.

Elektrik direnci

Latin harfiyle gösterilen bir iletkenin elektriksel direnci R, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde elektrik enerjisini termal enerjiye dönüştüren bir cismin veya ortamın özelliğidir.

Diyagramlarda elektrik direnci Şekil 1'de gösterildiği gibi gösterilmektedir, A.

Bir devredeki akımı değiştirmeye yarayan değişken elektriksel dirence denir. reosta. Diyagramlarda reostatlar Şekil 1'de gösterildiği gibi belirtilmiştir, B. İÇİNDE Genel görünüm Bir reostat, yalıtkan bir taban üzerine sarılmış şu veya bu dirençli bir telden yapılır. Kaydırıcı veya reostat kolu belirli bir konuma yerleştirilir ve bunun sonucunda devreye gerekli direnç verilir.

Küçük kesitli uzun bir iletken, akıma karşı büyük bir direnç oluşturur. Büyük kesitli kısa iletkenler akıma karşı çok az direnç gösterir.

Farklı malzemelerden ancak aynı uzunlukta ve kesitte iki iletken alırsanız, iletkenler akımı farklı şekilde iletecektir. Bu, bir iletkenin direncinin iletkenin malzemesine bağlı olduğunu gösterir.

İletkenin sıcaklığı da direncini etkiler. Sıcaklık arttıkça metallerin direnci artar, sıvıların ve kömürün direnci azalır. Yalnızca bazı özel metal alaşımları (manganin, konstantan, nikel ve diğerleri) artan sıcaklıkla dirençlerini neredeyse hiç değiştirmez.

Yani bir iletkenin elektrik direncinin şunlara bağlı olduğunu görüyoruz: 1) iletkenin uzunluğuna, 2) iletkenin kesitine, 3) iletkenin malzemesine, 4) iletkenin sıcaklığına.

Direncin birimi bir ohmdur. Om sıklıkla Yunancada gösterilir büyük harfΩ (omega). Bu nedenle “İletken direnci 15 ohm” yazmak yerine basitçe şunu yazabilirsiniz: R= 15Ω.
1000 ohm'a 1 denir kiloohm(1kOhm veya 1kΩ),
1.000.000 ohm'a 1 denir megaohm(1mOhm veya 1MΩ).

İletkenlerin direncini karşılaştırırken çeşitli malzemeler Her numune için belli bir uzunluk ve kesitin alınması gerekmektedir. O zaman hangi malzemenin elektrik akımını daha iyi veya daha kötü ilettiğine karar verebileceğiz.

Video 1. İletken direnci

Elektriksel direnç

1 m uzunluğunda ve 1 mm² kesitli bir iletkenin ohm cinsinden direncine denir direnç ve Yunan harfiyle gösterilir ρ (ro).

Tablo 1 bazı iletkenlerin dirençlerini göstermektedir.

tablo 1

Çeşitli iletkenlerin dirençleri

Tabloda 1 m uzunluğunda ve 1 mm² kesitli bir demir telin 0,13 Ohm dirence sahip olduğu görülmektedir. 1 Ohm direnç elde etmek için bu tür telden 7,7 m almanız gerekir. Gümüş en düşük dirence sahiptir. 1 mm² kesitli 62,5 m gümüş tel alınarak 1 Ohm direnç elde edilebilir. Gümüş en iyi iletkendir, ancak gümüşün maliyeti onun toplu kullanım olasılığını dışlar. Tabloda gümüşten sonra bakır gelir: 1 mm² kesitli 1 m bakır telin direnci 0,0175 Ohm'dur. 1 ohm'luk bir direnç elde etmek için 57 m'lik bir tel almanız gerekir.

Rafine edilerek elde edilen kimyasal açıdan saf bakır, elektrik mühendisliğinde tellerin, kabloların, elektrikli makine ve cihazların sargılarının imalatında yaygın kullanım alanı bulmuştur. Alüminyum ve demir de iletken olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.

İletken direnci aşağıdaki formülle belirlenebilir:

Nerede R– ohm cinsinden iletken direnci; ρ – iletkenin spesifik direnci; ben– m cinsinden iletken uzunluğu; S– mm² cinsinden iletken kesiti.

Örnek 1. 5 mm² kesitli 200 m demir telin direncini belirleyin.

Örnek 2. 2,5 mm² kesitli 2 km'lik alüminyum telin direncini hesaplayın.

Direnç formülünden iletkenin uzunluğunu, direncini ve kesitini kolayca belirleyebilirsiniz.

Örnek 3. Bir radyo alıcısı için 0,21 mm² kesitli nikel telden 30 Ohm direnç sarmak gerekir. Gerekli tel uzunluğunu belirleyin.

Örnek 4. Direnci 25 Ohm ise 20 m nikrom telin kesitini belirleyin.

Örnek 5. 0,5 mm² kesitli ve 40 m uzunluğunda bir telin direnci 16 Ohm'dur. Tel malzemesini belirleyin.

İletkenin malzemesi direncini karakterize eder.

Direnç tablosuna dayanarak kurşunun bu dirence sahip olduğunu görüyoruz.

Yukarıda iletkenlerin direncinin sıcaklığa bağlı olduğu belirtilmişti. Aşağıdaki deneyi yapalım. Birkaç metrelik ince metal teli spiral şeklinde saralım ve bu spirali akü devresine bağlayalım. Akımı ölçmek için devreye bir ampermetre bağlarız. Bobin brülör alevinde ısıtıldığında ampermetre okumalarının azalacağını fark edeceksiniz. Bu, metal bir telin direncinin ısıtmayla arttığını gösterir.

Bazı metaller 100° ısıtıldığında direnç %40-50 oranında artar. Isıtmayla direncini biraz değiştiren alaşımlar vardır. Bazı özel alaşımlar, sıcaklık değiştiğinde dirençte neredeyse hiç değişiklik göstermez. Sıcaklık arttıkça metal iletkenlerin direnci artarken, elektrolitlerin (sıvı iletkenler), kömürün ve bazı katıların direnci ise tam tersine azalır.

Metallerin sıcaklıktaki değişikliklerle dirençlerini değiştirme yeteneği, direnç termometrelerinin yapımında kullanılır. Bu termometre, mika bir çerçeve üzerine sarılmış bir platin teldir. Örneğin bir fırına bir termometre yerleştirerek ve ısıtmadan önce ve sonra platin telin direncini ölçerek fırının içindeki sıcaklık belirlenebilir.

Bir iletkenin başlangıç direncinin 1 ohm'u ve 1° sıcaklık başına ısıtıldığında direncinde meydana gelen değişime denir. sıcaklık direnci katsayısı ve α harfiyle gösterilir.

Eğer sıcaklıkta T 0 iletken direnci R 0 ve sıcaklıkta T eşittir r t, daha sonra direnç sıcaklık katsayısı

Not. Bu formül kullanılarak hesaplama yalnızca belirli bir sıcaklık aralığında (yaklaşık 200°C'ye kadar) yapılabilir.

Bazı metaller için sıcaklık direnç katsayısı α değerlerini sunuyoruz (Tablo 2).

Tablo 2

Bazı metaller için sıcaklık katsayısı değerleri

Sıcaklık direnci katsayısı formülünden belirlediğimiz r t:

r t = R 0 .

Örnek 6. 200°C'ye ısıtılan bir demir telin direnci 0°C'de 100 Ohm ise, direncini belirleyin.

r t = R 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 ohm.

Örnek 7. Platin telden yapılmış bir direnç termometresi, 15°C'deki bir odada 20 ohm'luk bir dirence sahipti. Termometre fırına yerleştirildi ve bir süre sonra direnci ölçüldü. 29,6 Ohm'a eşit olduğu ortaya çıktı. Fırının sıcaklığını belirleyin.

Elektiriksel iletkenlik

Buraya kadar bir iletkenin direncini, iletkenin elektrik akımına sağladığı engel olarak ele aldık. Ancak yine de akım iletkenden akar. Dolayısıyla iletkenin direncin (engelin) yanı sıra elektrik akımını iletme yani iletkenlik özelliği de vardır.

Bir iletkenin direnci ne kadar fazlaysa, iletkenliği o kadar az olur, elektrik akımını o kadar kötü iletir ve bunun tersine, bir iletkenin direnci ne kadar düşükse iletkenliği o kadar fazla olur, akımın iletkenden geçmesi o kadar kolay olur. Bu nedenle bir iletkenin direnci ve iletkenliği karşılıklı büyüklüklerdir.

Matematikten 5'in tersinin 1/5, 1/7'nin tersinin ise 7 olduğu bilinmektedir. Dolayısıyla bir iletkenin direnci harfle gösterilirse R ise iletkenlik 1/ olarak tanımlanır. R. İletkenlik genellikle g harfiyle sembolize edilir.

Elektriksel iletkenlik (1/Ohm) veya siemens cinsinden ölçülür.

Örnek 8.İletken direnci 20 ohm'dur. İletkenliğini belirleyin.

Eğer R= 20 Ohm, o zaman

Örnek 9.İletkenin iletkenliği 0,1 (1/Ohm)'dur. Direncini belirleyin

Eğer g = 0,1 (1/Ohm) ise, o zaman R= 1 / 0,1 = 10 (Ohm)

Bu nedenle kullanılan tüm elemanların ve malzemelerin parametrelerinin bilinmesi önemlidir. Ve sadece elektrikli değil, aynı zamanda mekanik. Ve emrinizde bazı kullanışlı olanları bulundurun referans malzemeleri farklı malzemelerin özelliklerini karşılaştırmanıza ve belirli bir durumda tam olarak neyin en uygun olacağını tasarım ve çalıştırma için seçmenize olanak tanır.
Enerjinin tüketiciye en verimli şekilde yani yüksek verimle ulaştırılmasının amaçlandığı enerji iletim hatlarında hem kayıpların ekonomisi hem de hatların mekaniği dikkate alınır. Nihai sonuç mekaniğe, yani iletkenlerin, yalıtkanların, desteklerin, yükseltici/alçaltıcı transformatörlerin düzeneğine ve düzenine, uzun mesafelere gerilmiş teller de dahil olmak üzere tüm yapıların ağırlığına ve mukavemetine bağlıdır. Her yapısal eleman için seçilen malzemeler. ekonomik verim hat, işletme ve işletme maliyetleri. Ayrıca elektrik ileten hatlarda hem hatların hem de geçtikleri çevredeki her şeyin güvenliğinin sağlanması konusunda daha yüksek gereksinimler vardır. Bu da hem elektrik kablolarının sağlanması hem de tüm yapıların ek güvenlik marjı açısından maliyetleri artırmaktadır.

Karşılaştırma için veriler genellikle tek, karşılaştırılabilir bir forma indirgenir. Çoğu zaman, bu özelliklere "spesifik" sıfatı eklenir ve değerlerin kendisi, fiziksel parametrelerle birleştirilmiş belirli standartlara göre değerlendirilir. Örneğin, elektriksel direnç, kullanılan ölçüm birimleri sisteminde (genellikle SI) birim uzunluğa ve birim kesite sahip bazı metallerden (bakır, alüminyum, çelik, tungsten, altın) yapılmış bir iletkenin direncidir (ohm). ). Ek olarak, ısıtıldığında iletkenlerin direnci farklı davranabileceğinden sıcaklık da belirtilir. Normal ortalama çalışma koşulları esas alınır - 20 santigrat derecede. Çevresel parametreler (sıcaklık, basınç) değiştirilirken özelliklerin önemli olduğu durumlarda katsayılar tanıtılır ve ek tablolar ve bağımlılık grafikleri derlenir.

Direnç türleri

Direnç oluştuğundan:

aktif - veya omik, dirençli - içinden bir elektrik akımı geçtiğinde iletkenin (metal) ısıtılması için elektrik harcamasından kaynaklanan ve
reaktif - kapasitif veya endüktif - elektrik alanlarının iletkenden geçen akımda herhangi bir değişiklik yaratması nedeniyle kaçınılmaz kayıplardan meydana gelir, bu durumda iletkenin direnci iki çeşittir:

Doğru akıma özgü elektriksel direnç (dirençli bir yapıya sahip) ve
Alternatif akıma karşı spesifik elektriksel direnç (reaktif nitelikte).

Burada, tip 2 direnç karmaşık bir değerdir; iki TC bileşeninden oluşur - aktif ve reaktif, çünkü direnç direnci, doğası ne olursa olsun, akım geçtiğinde her zaman mevcuttur ve reaktif direnç yalnızca devrelerdeki akımdaki herhangi bir değişiklikle meydana gelir. DC devrelerinde, reaktans yalnızca akımın açılması (akımın 0'dan nominale değişmesi) veya kapanma (nominalden 0'a fark) ile ilişkili geçici işlemler sırasında meydana gelir. Ve genellikle yalnızca aşırı yük koruması tasarlanırken dikkate alınırlar.

Alternatif akım devrelerinde reaktansla ilgili olaylar çok daha çeşitlidir. Bunlar yalnızca akımın belirli bir kesitten fiili geçişine değil, aynı zamanda iletkenin şekline de bağlıdır ve bağımlılık doğrusal değildir.

Gerçek şu ki, alternatif akım hem içinden aktığı iletkenin çevresinde hem de iletkenin kendisinde bir elektrik alanı indükler. Ve bu alandan, iletkenin tüm kesitinin derinliklerinden yüzeyine, yüklerin asıl ana hareketini “itme” etkisini veren, “cilt etkisi” olarak adlandırılan girdap akımları ortaya çıkar. cilt - cilt). Girdap akımlarının iletkenin kesitini "çaldığı" ortaya çıktı. Akım yüzeye yakın belirli bir katmanda akar, iletkenin kalan kalınlığı kullanılmadan kalır, direncini azaltmaz ve iletkenlerin kalınlığını arttırmanın hiçbir anlamı yoktur. Özellikle yüksek frekanslarda. Bu nedenle, alternatif akım için, tüm bölümünün yüzeye yakın olarak kabul edilebileceği iletkenlerin bu tür bölümlerinde direnç ölçülür. Böyle bir tele ince denir; kalınlığı, girdap akımlarının iletken içinde akan faydalı ana akımı değiştirdiği bu yüzey katmanının derinliğinin iki katına eşittir.

Elbette yuvarlak tellerin kalınlığının azaltılması, alternatif akımın etkili iletimini tüketmez. İletken inceltilebilir, ancak aynı zamanda bant şeklinde düz hale getirildiğinde kesit yuvarlak telden daha yüksek olacak ve buna göre direnç daha düşük olacaktır. Ek olarak, yüzey alanının basitçe arttırılması, etkin kesitin arttırılması etkisine sahip olacaktır. Aynı şey, tek damarlı kablo yerine çok damarlı tel kullanılarak da elde edilebilir; üstelik çok damarlı tel, tek damarlı telden daha esnektir ve bu genellikle değerlidir. Öte yandan, tellerdeki yüzey etkisi dikkate alınarak, çekirdeğin çelik gibi iyi mukavemet özelliklerine sahip ancak elektriksel özellikleri düşük bir metalden yapılmasıyla tellerin kompozit hale getirilmesi mümkündür. Bu durumda çeliğin üzerine direnci daha düşük olan alüminyum örgü yapılır.

Deri etkisine ek olarak iletkenlerdeki alternatif akımın akışı, çevredeki iletkenlerdeki girdap akımlarının uyarılmasından da etkilenir. Bu tür akımlara endüksiyon akımları denir ve hem kablolama rolünü oynamayan metallerde (yük taşıyan yapısal elemanlar) hem de tüm iletken kompleksin tellerinde - diğer fazların tellerinin rolünü oynayarak, nötr olarak indüklenirler. , topraklama.

Tüm bu olaylar tüm elektriksel yapılarda meydana gelir ve bu da çok çeşitli malzemeler için kapsamlı bir referansa sahip olmayı daha da önemli hale getirir.

İletkenlerin direnci çok hassas ve hassas cihazlarla ölçülür, çünkü kablolama için en düşük dirence sahip metaller seçilir - metre uzunluk ve m2 başına ohm * 10 -6 mertebesinde. mm. bölümler. Yalıtım direncini ölçmek için, tam tersine, çok büyük direnç değerleri aralığına (genellikle megohm) sahip cihazlara ihtiyacınız vardır. İletkenlerin iyi iletken olması, yalıtkanların da iyi yalıtkan olması gerektiği açıktır.

Masa

İletkenlerin direnç tablosu (metaller ve alaşımlar)
İletken malzemesi	Bileşim (alaşımlar için)	Direnç ρ mΩ × mm 2/m
İletken malzemesi	Bileşim (alaşımlar için)



	bakır, çinko, kalay, nikel, kurşun, manganez, demir vb.
Alüminyum


Tungsten

Molibden

	bakır, kalay, alüminyum, silikon, berilyum, kurşun vb. (çinko hariç)

	demir, karbon


	bakır, nikel, çinko
Manganin	bakır, nikel, manganez
Köstence	bakır, nikel, alüminyum


	nikel, krom, demir, manganez


	demir, krom, alüminyum, silikon, manganez

Elektrik mühendisliğinde iletken olarak demir

Demir, doğadaki ve teknolojideki en yaygın metaldir (yine bir metal olan hidrojenden sonra). En ucuzudur ve mükemmel mukavemet özelliklerine sahiptir, bu nedenle her yerde çeşitli yapıların mukavemetinin temeli olarak kullanılır.

Elektrik mühendisliğinde demir, fiziksel güç ve esnekliğin gerekli olduğu esnek çelik teller halinde iletken olarak kullanılmakta ve uygun kesit sayesinde gerekli direnç sağlanabilmektedir.

Çeşitli metal ve alaşımların direnç tablosuna sahip olarak farklı iletkenlerden yapılmış tellerin kesitlerini hesaplayabilirsiniz.

Örnek olarak, farklı malzemelerden yapılmış iletkenlerin elektriksel olarak eşdeğer kesitini bulmaya çalışalım: bakır, tungsten, nikel ve demir tel. İlk olarak 2,5 mm kesitli alüminyum teli alalım.

Tüm bu metallerden yapılmış telin direncinin 1 m'lik bir uzunluk boyunca orijinalinin direncine eşit olmasına ihtiyacımız var. Alüminyumun 1 m uzunluk ve 2,5 mm kesit başına direnci şuna eşit olacaktır:

Nerede R- rezistans, ρ – metalin tabladaki direnci, S- kesit alanı, L- uzunluk.

Orijinal değerleri değiştirerek, bir metre uzunluğundaki alüminyum tel parçasının direncini ohm cinsinden elde ederiz.

Daha sonra S formülünü çözelim.

Tablodaki değerleri yerine koyacağız ve farklı metaller için kesit alanlarını elde edeceğiz.

Tablodaki direnç 1 m uzunluğunda bir tel üzerinde 1 mm2 bölüm başına mikroohm cinsinden ölçüldüğünden, bunu mikroohm cinsinden aldık. Ohm cinsinden elde etmek için değeri 10-6 ile çarpmanız gerekir. Ancak ohm sayısını virgülden sonra 6 sıfırla bulmamız gerekmiyor, çünkü son sonuç hala mm2 cinsinden buluyoruz.

Gördüğünüz gibi demirin direnci oldukça yüksek, teli kalın.

Ancak nikel veya konstantan gibi daha da büyük olduğu malzemeler var.

"Direnç" terimi, bakırın veya başka bir metalin sahip olduğu bir parametreyi ifade eder ve özel literatürde sıklıkla bulunur. Bununla ne kastedildiğini anlamakta fayda var.

Bakır kablo türlerinden biri

Elektriksel direnç hakkında genel bilgi

Öncelikle elektriksel direnç kavramını ele almalıyız. Bilindiği gibi, bir iletken (ve bakır en iyi iletken metallerden biridir) üzerindeki elektrik akımının etkisi altında, içindeki elektronların bir kısmı kristal kafes içindeki yerlerini terk ederek iletkenin pozitif kutbuna doğru hücum eder. Ancak elektronların tümü kristal kafesi terk etmez; bir kısmı kafesin içinde kalır ve atom çekirdeğinin etrafında dönmeye devam eder. Serbest bırakılan parçacıkların hareketini önleyen elektrik direncini yaratan, kristal kafesin düğümlerinde bulunan atomların yanı sıra bu elektronlardır.

Kısaca özetlediğimiz bu süreç, bakır dahil her metal için tipiktir. Doğal olarak, her biri özel bir kristal kafes şekline ve boyutuna sahip olan farklı metaller, elektrik akımının içlerinden geçişine farklı şekillerde direnç gösterir. Her metal için ayrı bir gösterge olan direnci karakterize eden tam da bu farklılıklardır.

Bakırın elektrik ve elektronik sistemlerdeki uygulamaları

Bakırın elektrik ve elektrik üretiminde malzeme olarak popülerliğinin nedenini anlamak için elektronik sistemler, tablodaki direnç değerine bakın. Bakır için bu parametre 0,0175 Ohm*mm2/metredir. Bu bakımdan bakır gümüşten sonra ikinci sırada yer almaktadır.

Bugün neredeyse hiçbir elektronik ve elektrikli cihazın bakır olmadan yapamamasının ana nedeni, 20 santigrat derece sıcaklıkta ölçülen düşük dirençtir. Bakır, tel ve kabloların, baskılı devre kartlarının, elektrik motorlarının ve güç transformatörü parçalarının üretiminde kullanılan ana malzemedir.

Bakırın düşük direnci, yüksek enerji tasarrufu özellikleriyle karakterize edilen elektrikli cihazların imalatında kullanılmasına olanak tanır. Ayrıca bakır iletkenlerin sıcaklığı, içinden elektrik akımı geçtiğinde çok az artar.

Direnç değerini neler etkiler?

Direnç değerinin metalin kimyasal saflığına bağlı olduğunu bilmek önemlidir. Bakır az miktarda alüminyum (%0,02) bile içerdiğinde, bu parametrenin değeri önemli ölçüde artabilir (%10'a kadar).

Bu katsayı aynı zamanda iletkenin sıcaklığından da etkilenir. Bu, sıcaklık arttıkça kristal kafesinin düğümlerindeki metal atomlarının titreşimlerinin yoğunlaşması ve bunun da direnç katsayısının artmasına neden olmasıyla açıklanmaktadır.

Bu nedenle tüm referans tablolarında bu parametrenin değeri 20 derecelik sıcaklık dikkate alınarak verilmiştir.

Bir iletkenin toplam direnci nasıl hesaplanır?

Direncin ne olduğunu bilmek, elektrikli ekipmanın tasarımı sırasında parametrelerinin ön hesaplamalarını yapmak için önemlidir. Bu gibi durumlarda tasarlanan cihazın belirli boyut ve şekle sahip iletkenlerinin toplam direnci belirlenir. İletkenin direnç değerine bir referans tablosu kullanarak bakarak, boyutlarını ve kesit alanını belirleyerek, toplam direncinin değerini aşağıdaki formülü kullanarak hesaplayabilirsiniz:

Bu formül aşağıdaki gösterimi kullanır:

R, belirlenmesi gereken iletkenin toplam direncidir;
p, iletkenin yapıldığı metalin direncidir (tablodan belirlenir);
l iletkenin uzunluğudur;
S kesit alanıdır.

Popüler iletkenlerin (metaller ve alaşımlar) direnci. Çelik direnci

Demir, alüminyum ve diğer iletkenlerin direnci

Elektriğin uzak mesafelere iletilmesi, akımın elektrik hattını oluşturan iletkenlerin direncini aşmasından kaynaklanan kayıpların en aza indirilmesine dikkat etmeyi gerektirir. Elbette bu, özellikle devrelerde ve tüketici cihazlarında meydana gelen bu tür kayıpların rol oynamadığı anlamına gelmiyor.

Bu nedenle kullanılan tüm elemanların ve malzemelerin parametrelerinin bilinmesi önemlidir. Ve sadece elektrikli değil, aynı zamanda mekanik. Ayrıca, farklı malzemelerin özelliklerini karşılaştırmanıza ve belirli bir durumda tam olarak neyin en uygun olacağını tasarım ve işletme için seçmenize olanak tanıyan bazı kullanışlı referans malzemeleri elinizin altında olsun.Görevin en verimli olacağı enerji iletim hatlarında, yani enerjiyi yüksek verimlilikle tüketiciye ulaştırmak için hem kayıpların ekonomisi hem de hatların mekaniği dikkate alınır. Hattın nihai ekonomik verimliliği mekaniğe, yani iletkenlerin, yalıtkanların, desteklerin, yükseltici/alçaltıcı transformatörlerin düzenine ve düzenine, uzun mesafelere gerilmiş teller de dahil olmak üzere tüm yapıların ağırlığına ve gücüne bağlıdır. yanı sıra her yapı elemanı için seçilen malzemeler, iş ve işletme maliyetleri. Ayrıca elektrik ileten hatlarda hem hatların hem de geçtikleri çevredeki her şeyin güvenliğinin sağlanması konusunda daha yüksek gereksinimler vardır. Bu da hem elektrik kablolarının sağlanması hem de tüm yapıların ek güvenlik marjı açısından maliyetleri artırmaktadır.

Direnç türleri

Direnç oluştuğundan:

aktif - veya omik, dirençli - içinden bir elektrik akımı geçtiğinde iletkenin (metal) ısıtılması için elektrik harcamasından kaynaklanan ve
reaktif - kapasitif veya endüktif - elektrik alanlarının iletkenden geçen akımda herhangi bir değişiklik yaratması nedeniyle kaçınılmaz kayıplardan meydana gelir, bu durumda iletkenin direnci iki çeşittir:

Doğru akıma özgü elektriksel direnç (dirençli bir yapıya sahip) ve
Alternatif akıma karşı spesifik elektriksel direnç (reaktif nitelikte).

Tüm bu olaylar tüm elektriksel yapılarda meydana gelir ve bu da çok çeşitli malzemeler için kapsamlı bir referansa sahip olmayı daha da önemli hale getirir.

İletkenlerin direnci çok hassas ve hassas cihazlarla ölçülür, çünkü kablolama için en düşük dirence sahip metaller seçilir - metre uzunluk ve m2 başına ohm * 10-6 mertebesinde. mm. bölümler. Yalıtım direncini ölçmek için, tam tersine, çok büyük direnç değerleri aralığına (genellikle megohm) sahip cihazlara ihtiyacınız vardır. İletkenlerin iyi iletken olması, yalıtkanların da iyi yalıtkan olması gerektiği açıktır.

Masa

Elektrik mühendisliğinde iletken olarak demir

Elektrik mühendisliğinde demir, fiziksel güç ve esnekliğin gerekli olduğu esnek çelik teller halinde iletken olarak kullanılmakta ve uygun kesit sayesinde gerekli direnç sağlanabilmektedir.

Çeşitli metal ve alaşımların direnç tablosuna sahip olarak farklı iletkenlerden yapılmış tellerin kesitlerini hesaplayabilirsiniz.

burada R dirençtir, ρ metalin tabladaki direncidir, S kesit alanıdır, L uzunluktur.

Orijinal değerleri değiştirerek, bir metre uzunluğundaki alüminyum tel parçasının direncini ohm cinsinden elde ederiz.

Daha sonra S formülünü çözelim.

, tablodaki değerleri yerine koyacağız ve farklı metaller için kesit alanlarını elde edeceğiz.

Tablodaki direnç 1 m uzunluğunda bir tel üzerinde 1 mm2 kesit başına mikroohm cinsinden ölçüldüğünden, bunu mikroohm cinsinden elde ettik. Ohm cinsinden elde etmek için değeri 10-6 ile çarpmanız gerekir. Ancak nihai sonucu hala mm2 cinsinden bulduğumuz için, virgülden sonra 6 sıfırla ohm sayısını almamız gerekmiyor.

Gördüğünüz gibi demirin direnci oldukça yüksek, teli kalın.

Ancak nikel veya konstantan gibi daha da büyük olduğu malzemeler var.

Benzer makaleler:

domelectrik.ru

Elektrik mühendisliğinde metal ve alaşımların elektriksel direnç tablosu

Ana Sayfa > y >

Metallerin spesifik direnci.

Alaşımların spesifik direnci.

Değerler t = 20° C sıcaklıkta verilmiştir. Alaşımların dirençleri tam bileşimlerine bağlıdır. yorumlar HyperComments tarafından desteklenmektedir

tab.wikimassa.org

Elektrik direnci | Kaynak dünyası

Malzemelerin elektriksel direnci

Elektriksel direnç (direnç), bir maddenin elektrik akımının geçişini engelleme yeteneğidir.

Ölçü birimi (SI) - Ohm m; ayrıca Ohm cm ve Ohm mm2/m cinsinden ölçülür.

Malzeme Sıcaklığı, °C Elektrik direnci, Ohm m

Metaller
Alüminyum	20	0,028 10-6
Berilyum	20	0,036·10-6
Fosfor bronz	20	0,08·10-6
Vanadyum	20	0,196·10-6
Tungsten	20	0,055·10-6
Hafniyum	20	0,322·10-6
Duralümin	20	0,034·10-6
Ütü	20	0,097 10-6
Altın	20	0,024·10-6
İridyum	20	0,063·10-6
Kadmiyum	20	0,076·10-6
Potasyum	20	0,066·10-6
Kalsiyum	20	0,046·10-6
Kobalt	20	0,097 10-6
Silikon	27	0,58 10-4
Pirinç	20	0,075·10-6
Magnezyum	20	0,045·10-6
Manganez	20	0,050·10-6
Bakır	20	0,017 10-6
Magnezyum	20	0,054·10-6
Molibden	20	0,057 10-6
Sodyum	20	0,047 10-6
Nikel	20	0,073 10-6
Niyobyum	20	0,152·10-6
Teneke	20	0,113·10-6
Paladyum	20	0,107 10-6
Platin	20	0,110·10-6
Rodyum	20	0,047 10-6
Merkür	20	0.958 10-6
Yol göstermek	20	0,221·10-6
Gümüş	20	0,016·10-6
Çelik	20	0,12·10-6
Tantal	20	0,146·10-6
Titanyum	20	0,54·10-6
Krom	20	0,131·10-6
Çinko	20	0,061·10-6
Zirkonyum	20	0,45·10-6
Dökme demir	20	0,65·10-6
Plastikler
Getinax	20	109–1012
kapron	20	1010–1011
Lavsan	20	1014–1016
Organik cam	20	1011–1013
Strafor	20	1011
Polivinil klorür	20	1010–1012
Polistiren	20	1013–1015
Polietilen	20	1015
Fiberglas	20	1011–1012
Tektolit	20	107–1010
Selüloit	20	109
Ebonit	20	1012–1014
Kauçuklar
Lastik	20	1011–1012
Sıvılar
Trafo yağı	20	1010–1013
Gazlar
Hava	0	1015–1018
Ağaç
Kuru ahşap	20	109–1010
Mineraller
Kuvars	230	109
Mika	20	1011–1015
Çeşitli malzemeler
Bardak	20	109–1013

EDEBİYAT

Alfa ve Omega. Hızlı başvuru kitabı / Tallinn: Printest, 1991 – 448 s.
Kılavuzu temel fizik/ bilinmiyor Koshkin, M.G. Shirkevich. M., Bilim. 1976. 256 s.
Demir dışı metallerin kaynağına ilişkin el kitabı / S.M. Gurevich. Kiev: Naukova Dumka. 1990. 512 s.

kaynakdünyası.ru

Metallerin, elektrolitlerin ve maddelerin direnci (Tablo)

Metallerin ve yalıtkanların direnci

Referans tablosu, bazı metallerin ve izolatörlerin 18-20 ° C sıcaklıkta ohm cm cinsinden ifade edilen direnç p değerlerini vermektedir. Metaller için p değeri büyük ölçüde safsızlıklara bağlıdır; tablo, kimyasal olarak saf metaller için p değerlerini gösterir ve yalıtkanlar için yaklaşık olarak verilir. Tabloda metaller ve izolatörler artan p değerlerine göre sıralanmıştır.

Metal direnç tablosu

Saf metaller	104 ρ (ohm cm)	Saf metaller	104 ρ (ohm cm)



Alüminyum
Duralümin
		Platinit 2)

		Arjantinli
Manganez
		Manganin
Tungsten		Köstence
Molibden		Ahşap alaşımı 3)

		Alaşım Gül 4)






Paladyum		Fechral 6)

İzolatörlerin direnç tablosu

İzolatörler		İzolatörler


Kuru ahşap

Selüloit
		Reçine
Getinax		Kuvars __\|_ ekseni

Soda bardağı		Polistiren
Ateşe dayanıklı cam
Kuvars \|\| eksenler
Erimiş kuvars

Saf metallerin düşük sıcaklıklarda direnci

Tabloda bazı saf metallerin düşük sıcaklıklarda (0°C) direnç değerleri (ohm cm cinsinden) verilmektedir.

T ° K ve 273 ° K sıcaklıklarda saf metallerin direnç oranı Rt/Rq.

Referans tablosu, saf metallerin T ° K ve 273 ° K sıcaklıklarındaki dirençlerinin Rt/Rq oranını verir.

Saf metaller
Alüminyum
Alüminyum


Tungsten
Tungsten






Molibden
Molibden

Elektrolitlerin spesifik direnci

Tablo, 18 ° C sıcaklıkta elektrolitlerin direnç değerlerini ohm cm cinsinden verir. Çözeltilerin konsantrasyonu, 100 g çözelti içindeki susuz tuz veya asitin gram sayısını belirleyen yüzdeler halinde verilir.

Bilgi kaynağı: KISA FİZİKSEL VE TEKNİK KILAVUZ / Cilt 1, - M.: 1960.

infotables.ru

Elektrik direnci - çelik

Sayfa 1

Çeliğin elektriksel direnci sıcaklık arttıkça artar ve en büyük değişiklikler Curie noktası sıcaklığına ısıtıldığında gözlemlenir. Curie noktasından sonra elektriksel direnç biraz değişir ve 1000 C'nin üzerindeki sıcaklıklarda hemen hemen sabit kalır.

Çeliğin yüksek elektriksel direnci nedeniyle bu iuKii, akış düşüşünde çok büyük bir yavaşlama yaratır. 100 A kontaktörlerde bırakma süresi 0 07 sn, 600 A kontaktörlerde ise 0 23 sn'dir. Yağ şalteri tahriklerinin elektromıknatıslarını açmak ve kapatmak için tasarlanmış KMV serisi kontaktörlere yönelik özel gereksinimler nedeniyle, bu kontaktörlerin elektromanyetik mekanizması, geri dönüş yayının kuvvetini ayarlayarak çalıştırma voltajının ve serbest bırakma voltajının ayarlanmasına olanak tanır. ve özel bir kopma yayı. KMV tipi kontaktörler derin gerilim düşümüyle çalışmalıdır. Bu nedenle bu kontaktörlerin minimum çalışma voltajı %65 UH'ye düşebilir. Bu kadar düşük bir çalışma voltajı, sargıdan nominal voltajda akım akmasına neden olur ve bu da bobinin ısınmasının artmasına neden olur.

Silikon katkısı, çeliğin elektrik direncini neredeyse silikon içeriğiyle orantılı olarak arttırır ve böylece alternatif bir manyetik alanda çalışırken çelikte meydana gelen girdap akımlarından kaynaklanan kayıpların azaltılmasına yardımcı olur.

Silikon katkı maddesi çeliğin elektriksel direncini arttırır, bu da girdap akımı kayıplarını azaltmaya yardımcı olur, ancak aynı zamanda silikon da kötüleşir. Mekanik özelliklerçeliği kırılgan hale getirir.

Ohm - mm2/m - çeliğin elektriksel direnci.

Girdap akımlarını azaltmak için, %0 5 - 4 8 silikon içeren, çeliğin elektriksel direnci artırılmış çelik kalitelerinden yapılmış çekirdekler kullanılır.

Bunu yapmak için, optimal SM-19 alaşımından yapılmış devasa bir rotorun üzerine yumuşak manyetik çelikten yapılmış ince bir ekran yerleştirildi. Çeliğin elektriksel direnci alaşımın direncinden çok az farklıdır ve çeliğin CG'si yaklaşık olarak bir kat daha yüksektir. Elek kalınlığı birinci dereceden diş harmoniklerinin penetrasyon derinliğine göre seçilir ve 0 8 mm'ye eşittir. Karşılaştırma amacıyla, temel bir sincap kafesli rotor ve SM-19 alaşımından yapılmış masif silindirli ve bakır uç halkalı iki katmanlı bir rotor için ilave kayıplar W verilmiştir.

Manyetik olarak iletken olan ana malzeme, %2 ila %5 oranında silikon içeren sac alaşımlı elektrikli çeliktir. Silikon katkısı çeliğin elektriksel direncini arttırır, bunun sonucunda girdap akımı kayıpları azalır, çelik oksidasyona ve yaşlanmaya karşı dayanıklı hale gelir, ancak daha kırılgan hale gelir. İÇİNDE son yıllar Haddeleme yönünde daha yüksek manyetik özelliklere sahip soğuk haddelenmiş tane yönelimli çelik yaygın olarak kullanılmaktadır. Girdap akımlarından kaynaklanan kayıpları azaltmak için manyetik çekirdek, damgalanmış çelik levhalardan bir araya getirilmiş bir paket şeklinde yapılır.

Elektrik çeliği düşük karbonlu çeliktir. Manyetik özellikleri iyileştirmek için içine silikon eklenir ve bu da çeliğin elektriksel direncinde bir artışa neden olur. Bu, girdap akımı kayıplarında bir azalmaya yol açar.

Mekanik işlemden sonra manyetik çekirdek tavlanır. Çelikteki girdap akımları yavaşlamanın yaratılmasına katıldığından, çeliğin elektriksel direncinin Pc (Iu-15) 10 - 6 ohm cm mertebesinde değerine odaklanılmalıdır.Armatürün çekilmiş konumunda, manyetik sistem oldukça doymuştur, bu nedenle farklı manyetik sistemlerde başlangıç indüksiyonu çok küçük sınırlar içinde ve E Vn1 çelik kalitesi için 6 - 1 7 ch arasında dalgalanır. Belirtilen indüksiyon değeri çelikteki alan gücünü Yang mertebesinde korur.

Transformatörlerin manyetik sistemlerinin (manyetik çekirdekler) üretimi için yüksek (% 5'e kadar) silikon içeriğine sahip özel ince sac elektrikli çelikler kullanılır. Silikon, çeliğin dekarbürizasyonunu teşvik eder, bu da manyetik geçirgenliğin artmasına neden olur, histerezis kayıplarını azaltır ve elektriksel direncini arttırır. Çeliğin elektriksel direncinin arttırılması, girdap akımlarından kaynaklanan kayıpların azaltılmasını mümkün kılar. Ek olarak, silikon çeliğin yaşlanmasını zayıflatır (zamanla çelikteki kayıpları arttırır), manyetostriksiyonunu (mıknatıslanma sırasında bir gövdenin şekli ve boyutunda meydana gelen değişiklikler) ve dolayısıyla transformatörlerin gürültüsünü azaltır. Aynı zamanda çelikteki silikonun varlığı kırılganlığını arttırır ve işlenmesini zorlaştırır.

Sayfalar: 1 2

www.ngpedia.ru

Direnç | Vikitronik wiki

Direnç, bir malzemenin elektrik akımını iletme yeteneğini belirleyen bir özelliğidir. Elektrik alanın akım yoğunluğuna oranı olarak tanımlanır. İÇİNDE Genel dava bir tensördür ancak anizotropik özellikler sergilemeyen çoğu malzeme için skaler bir büyüklük olarak kabul edilir.

Tanım - ρ

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

$ \vec E $ - elektrik alan kuvveti, $ \vec j $ - akım yoğunluğu.

SI ölçüm birimi ohm metredir (ohm m, Ω m).

Uzunluğu l ve kesiti S olan bir malzemenin silindir veya prizmasının (uçlar arası) özdirenç direnci aşağıdaki şekilde belirlenir:

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

Teknolojide özdirenç tanımı birim kesit ve birim uzunluktaki bir iletkenin direnci olarak kullanılmaktadır.

Elektrik mühendisliğinde kullanılan bazı malzemelerin direnci

Malzeme ρ 300 K'de, Ohm m TKS, K⁻¹

gümüş	1,59·10⁻⁸	4.10·10⁻³
bakır	1,67·10⁻⁸	4,33·10⁻³
altın	2,35·10⁻⁸	3,98·10⁻³
alüminyum	2,65·10⁻⁸	4,29·10⁻³
tungsten	5,65·10⁻⁸	4,83·10⁻³
pirinç	6,5·10⁻⁸	1,5·10⁻³
nikel	6,84·10⁻⁸	6,75·10⁻³
demir (α)	9,7·10⁻⁸	6,57·10⁻³
kalay grisi	1,01·10⁻⁷	4,63·10⁻³
platin	1,06·10⁻⁷	6,75·10⁻³
beyaz teneke	1,1·10⁻⁷	4,63·10⁻³
çelik	1,6·10⁻⁷	3,3·10⁻³
yol göstermek	2,06·10⁻⁷	4,22·10⁻³
duralümin	4,0·10⁻⁷	2,8·10⁻³
manganin	4,3·10⁻⁷	±2·10⁻⁵
konstantan	5,0·10⁻⁷	±3·10⁻⁵
Merkür	9,84·10⁻⁷	9,9·10⁻⁴
nikrom 80/20	1,05·10⁻⁶	1,8·10⁻⁴
Kanal A1	1,45·10⁻⁶	3·10⁻⁵
karbon (elmas, grafit)	1,3·10⁻⁵
germanyum	4,6·10⁻¹
silikon	6,4·10²
etanol	3.10³
su, damıtılmış	5,10³
ebonit	10⁸
sert kağıt	10¹⁰
trafo yağı	10¹¹
normal cam	5.10¹¹
polivinil	10¹²
porselen	10¹²
odun	10¹²
PTFE (Teflon)	>10¹³
lastik	5.10¹³
kuvars cam	10¹⁴
balmumu kağıt	10¹⁴
polistiren	>10¹⁴
mika	5.10¹⁴
parafin	10¹⁵
polietilen	3.10¹⁵
akrilik reçine	10¹⁹

tr.electronics.wikia.com

Elektrik direnci | formül, hacimsel, tablo

Elektriksel direnç fiziksel miktar Bu, bir malzemenin elektrik akımının içinden geçişine ne ölçüde direnebileceğini gösterir. Bazı kişilerin kafası karışabilir bu karakteristik sıradan elektrik direnci ile. Kavramların benzerliğine rağmen aralarındaki fark, spesifik maddelerin maddelere atıfta bulunması ve ikinci terimin yalnızca iletkenlere atıfta bulunması ve imalat malzemesine bağlı olmasıdır.

Bu malzemenin karşılıklı değeri elektriksel iletkenliktir. Bu parametre ne kadar yüksek olursa, maddeden geçen akım o kadar iyi olur. Buna göre direnç ne kadar yüksek olursa çıkışta da o kadar fazla kayıp beklenir.

Hesaplama formülü ve ölçüm değeri

Spesifik elektrik direncinin nasıl ölçüldüğü göz önüne alındığında, parametreyi belirtmek için Ohm m birimleri kullanıldığından, spesifik olmayan bağlantının izlenmesi de mümkündür. Miktarın kendisi ρ olarak gösterilir. Bu değer ile bir maddenin belirli bir durumdaki direncini büyüklüğüne göre belirlemek mümkündür. Bu ölçü birimi SI sistemine karşılık gelir, ancak başka değişiklikler de meydana gelebilir. Teknolojide periyodik olarak güncel olmayan Ohm mm2/m tanımını görebilirsiniz. Bu sistemden uluslararası sisteme geçmek için karmaşık formüller kullanmanıza gerek kalmayacaktır çünkü 1 Ohm mm2/m, 10-6 Ohm m'ye eşittir.

Elektrik direncinin formülü aşağıdaki gibidir:

R= (ρ l)/S, burada:

R – iletken direnci;
Ρ – malzemenin direnci;
l – iletken uzunluğu;
S – iletken kesiti.

Sıcaklık bağımlılığı

Elektriksel direnç sıcaklığa bağlıdır. Ancak tüm madde grupları değiştikçe kendilerini farklı şekilde gösterirler. Belirli koşullar altında çalışacak kabloları hesaplarken bu dikkate alınmalıdır. Örneğin sıcaklık değerlerinin yılın zamanına bağlı olduğu dış mekanlarda, gerekli malzemeler-30 ila +30 santigrat derece aralığındaki değişikliklere daha az duyarlıdır. Aynı koşullar altında çalışacak ekipmanlarda kullanmayı planlıyorsanız, kablolamayı belirli parametreler için de optimize etmeniz gerekir. Malzeme her zaman kullanım dikkate alınarak seçilir.

Nominal tabloda elektriksel direnç 0 santigrat derece sıcaklıkta alınır. Malzeme ısıtıldığında bu parametrenin göstergelerinin artması, maddedeki atomların hareketinin yoğunluğunun artmaya başlamasından kaynaklanmaktadır. Elektrik yükü taşıyıcıları her yöne rastgele dağılır ve bu da parçacıkların hareketinde engeller oluşmasına neden olur. Elektrik akış miktarı azalır.

Sıcaklık düştükçe akım akışı koşulları daha iyi hale gelir. Her metal için farklı olacak belirli bir sıcaklığa ulaşıldığında süperiletkenlik ortaya çıkar ve söz konusu özellik neredeyse sıfıra ulaşır.

Parametrelerdeki farklılıklar bazen çok büyük değerlere ulaşmaktadır. Performansı yüksek olan malzemeler yalıtkan olarak kullanılabilir. Kabloları kısa devrelerden ve istenmeyen insan temasından korumaya yardımcı olurlar. Bu parametrenin değeri yüksekse, bazı maddeler elektrik mühendisliği için hiç geçerli değildir. Diğer özellikler buna müdahale edebilir. Örneğin suyun elektriksel iletkenliği büyük önem taşıyan bu alan için. İşte göstergeleri yüksek olan bazı maddelerin değerleri.

Yüksek dirençli malzemeler	ρ (Ohmm)
Bakalit	1016
Benzen	1015...1016
Kağıt	1015
Arıtılmış su	104
Deniz suyu	0.3
Kuru ahşap	1012
Yer ıslak	102
Kuvars camı	1016
Gazyağı	1011
Mermer	108
Parafin	1015
Parafin yağı	1014
Pleksiglas	1013
Polistiren	1016
Polivinil klorür	1013
Polietilen	1012
Silikon yağı	1013
Mika	1014
Bardak	1011
Trafo yağı	1010
Porselen	1014
Arduvaz	1014
Ebonit	1016
kehribar	1018

Performansı düşük olan maddeler elektrik mühendisliğinde daha aktif olarak kullanılmaktadır. Bunlar genellikle iletken görevi gören metallerdir. Aralarında birçok fark da var. Bakırın veya diğer malzemelerin elektriksel direncini bulmak için referans tablosuna bakmaya değer.

Düşük dirençli malzemeler	ρ (Ohmm)
Alüminyum	2,7·10-8
Tungsten	5.5·10-8
Grafit	8.0·10-6
Ütü	1.0·10-7
Altın	2.2·10-8
İridyum	4.74·10-8
Köstence	5.0·10-7
Dökme çelik	1.3·10-7
Magnezyum	4.4·10-8
Manganin	4.3·10-7
Bakır	1.72·10-8
Molibden	5.4·10-8
Nikel gümüş	3.3·10-7
Nikel	8.7 10-8
Nikrom	1.12·10-6
Teneke	1.2·10-7
Platin	1.07 10-7
Merkür	9.6·10-7
Yol göstermek	2.08·10-7
Gümüş	1.6·10-8
Gri dökme demir	1.0·10-6
Karbon fırçalar	4.0·10-5
Çinko	5.9·10-8
Nikelin	0,4·10-6

Spesifik hacimsel elektrik direnci

Bu parametre, bir maddenin hacmi boyunca akımı geçirme yeteneğini karakterize eder. Ölçmek için ürünün elektrik devresine dahil edileceği malzemenin farklı taraflarından voltaj potansiyeli uygulamak gerekir. Nominal parametrelerle akımla beslenir. Geçtikten sonra çıkış verileri ölçülür.

Elektrik mühendisliğinde kullanın

Parametrenin değiştirilmesi farklı sıcaklıklar elektrik mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. En basit örnek nikrom filament kullanan akkor lambadır. Isıtıldığında parlamaya başlar. Akım içinden geçtiğinde ısınmaya başlar. Isınma arttıkça direnç de artar. Buna göre aydınlatma elde etmek için ihtiyaç duyulan başlangıç akımı sınırlıdır. Aynı prensibi kullanan bir nikrom spiral, çeşitli cihazlarda regülatör haline gelebilir.

Elektrik mühendisliğine uygun özelliklere sahip olan değerli metaller de yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek hız gerektiren kritik devreler için gümüş kontaklar seçilir. Pahalıdırlar, ancak nispeten az miktarda malzeme göz önüne alındığında kullanımları oldukça haklıdır. Bakır iletkenlik açısından gümüşten daha düşüktür, ancak daha fazlası vardır. Uygun Fiyat, bu nedenle daha çok tel oluşturmak için kullanılır.

Maksimum kullanımın yapılabileceği koşullarda Düşük sıcaklık süperiletkenler kullanılmaktadır. Oda sıcaklığı ve dış mekan kullanımı için her zaman uygun değildirler çünkü sıcaklık arttıkça iletkenlikleri düşmeye başlar ve bu tür koşullar için alüminyum, bakır ve gümüş lider olmaya devam eder.

Uygulamada birçok parametre dikkate alınır ve bu en önemlilerinden biridir. Tüm hesaplamalar referans malzemelerin kullanıldığı tasarım aşamasında gerçekleştirilir.

Ohm cinsinden ifade edilen elektriksel direnç, direnç kavramından farklıdır. Direncin ne olduğunu anlamak için onu aşağıdakilerle ilişkilendirmeniz gerekir: fiziki ozellikleri malzeme.

İletkenlik ve direnç hakkında

Elektronların akışı malzeme içinde engellenmeden hareket etmez. Sabit bir sıcaklıkta, temel parçacıklar bir dinlenme durumu etrafında salınır. Ayrıca iletim bandındaki elektronlar benzer yüklerden dolayı karşılıklı itme yoluyla birbirlerine müdahale ederler. Direnç bu şekilde ortaya çıkıyor.

İletkenlik, malzemelerin kendine özgü bir özelliğidir ve bir madde bir elektrik alanına maruz kaldığında yüklerin hareket etme kolaylığını ölçer. Direnç malzemenin karşılıklısıdır ve elektronların bir malzeme içinde hareket ederken karşılaştıkları zorluk derecesini tanımlar ve bir iletkenin ne kadar iyi veya kötü olduğunun bir göstergesidir.

Önemli! Elektriksel direncin yüksek değeri malzemenin zayıf bir iletken olduğunu, düşük değeri ise iyi bir iletken olduğunu gösterir.

Spesifik iletkenlik σ harfiyle gösterilir ve aşağıdaki formülle hesaplanır:

Direnç ρ, ters bir gösterge olarak aşağıdaki şekilde bulunabilir:

Bu ifadede E, üretilen elektrik alanın şiddetidir (V/m), J ise elektrik akımı yoğunluğudur (A/m²). O zaman ρ ölçü birimi şöyle olacaktır:

V/m x m²/A = ohm m.

İçin iletkenlikσ Ölçüldüğü birim S/m veya metre başına siemens'tir.

Malzeme türleri

Malzemelerin direncine göre çeşitli tiplere ayrılabilirler:

İletkenler. Bunlar, tüm metalleri, alaşımları, iyonlara ayrışan çözeltileri ve ayrıca plazma dahil termal olarak uyarılan gazları içerir. Metal olmayanlar arasında grafit örnek olarak verilebilir;
Gerçekte iletken olmayan malzemeler olan yarı iletkenler, kristal kafesleri daha fazla veya daha az sayıda bağlı elektrona sahip yabancı atomların eklenmesiyle kasıtlı olarak katkılanmıştır. Sonuç olarak, kafes yapısında akımın iletkenliğine katkıda bulunan yarı serbest fazla elektronlar veya delikler oluşur;
Dielektrikler veya ayrışmış yalıtkanların tümü normal koşullar serbest elektronları yoktur.

Ulaşım için elektrik enerjisi veya evsel ve endüstriyel amaçlı elektrik tesisatlarında, tek damarlı veya çok damarlı kablolar halinde bakır sıklıkla kullanılan bir malzemedir. Alternatif bir metal alüminyumdur, ancak bakırın direnci alüminyumun %60'ıdır. Ancak yüksek gerilim enerji hatlarında kullanımını önceden belirleyen bakırdan çok daha hafiftir. Altın, özel amaçlı elektrik devrelerinde iletken olarak kullanılır.

İlginç. Saf bakırın elektriksel iletkenliği Uluslararası tarafından kabul edilmiştir. Elektroteknik Komisyonu 1913'te bu değer için standart olarak. Tanım gereği bakırın 20°'de ölçülen iletkenliği 0,58108 S/m'dir. Bu değere %100 LACS denir ve geri kalan malzemelerin iletkenliği belirli bir LACS yüzdesi olarak ifade edilir.

Çoğu metalin iletkenlik değeri %100 LACS'den düşüktür. Bununla birlikte, sırasıyla C-103 ve C-110 olarak adlandırılan çok yüksek iletkenliğe sahip gümüş veya özel bakır gibi istisnalar da vardır.

Dielektrikler elektriği iletmez ve yalıtkan olarak kullanılır. İzolatör örnekleri:

bardak,
seramik,
plastik,
lastik,
mika,
balmumu,
kağıt,
Kuru ahşap,
porselen,
endüstriyel ve elektrikli kullanıma yönelik bazı yağlar ve bakalit.

Üç grup arasında geçişler akıcıdır. Kesin olarak biliniyor: Kesinlikle iletken olmayan ortam ve malzeme yoktur. Örneğin hava, oda sıcaklığında bir yalıtkandır, ancak güçlü bir düşük frekanslı sinyale maruz kaldığında iletken hale gelebilir.

İletkenliğin belirlenmesi

Farklı maddelerin elektriksel direncini karşılaştırırken standartlaştırılmış ölçüm koşulları gereklidir:

Sıvılar, zayıf iletkenler ve yalıtkanlar durumunda, kenar uzunluğu 10 mm olan kübik numuneler kullanılır;
Toprakların ve jeolojik oluşumların özdirenç değerleri, her kenarı 1 m uzunluğunda olan küpler üzerinde belirlenir;
Bir çözeltinin iletkenliği iyonların konsantrasyonuna bağlıdır. Konsantre bir çözelti daha az ayrışır ve daha az yük taşıyıcısına sahiptir, bu da iletkenliği azaltır. Seyreltme arttıkça iyon çiftlerinin sayısı artar. Çözeltilerin konsantrasyonu %10'a ayarlanmıştır;
Metal iletkenlerin direncini belirlemek için teller kullanılır metre uzunluğunda ve kesiti 1 mm².

Metal gibi bir malzeme serbest elektron sağlayabiliyorsa, potansiyel fark uygulandığında telin içinden bir elektrik akımı akacaktır. Gerilim arttıkça büyük miktar Elektronlar madde içerisinden bir zaman birimine doğru hareket eder. Tüm ek parametreler (sıcaklık, kesit alanı, uzunluk ve tel malzemesi) değişmezse, bu durumda akımın uygulanan gerilime oranı da sabittir ve iletkenlik olarak adlandırılır:

Buna göre elektriksel direnç şöyle olacaktır:

Sonuç ohm cinsindendir.

Buna karşılık, iletken olabilir farklı uzunluklar, kesit boyutları ve R değerinin bağlı olduğu çeşitli malzemelerden yapılmıştır. Matematiksel olarak bu ilişki şöyle görünür:

Malzeme faktörü ρ katsayısını dikkate alır.

Bundan direnç formülünü çıkarabiliriz:

S ve l değerleri karşılık geliyorsa verilen koşullar karşılaştırmalı direnç hesaplaması, yani 1 mm² ve 1 m, o zaman ρ = R. İletkenin boyutları değiştiğinde, ohm sayısı da değişir.

Görüntüleme