Kháng đặc biệt của đồng. Vật lý của quy trình

Thông thường trong các tài liệu điện học có một khái niệm về " điện trở suất của đồng". Và vô tình tự hỏi nó là gì?

Khái niệm "kháng" đối với bất kỳ dây dẫn nào liên tục liên quan đến sự hiểu biết về quá trình dòng điện chạy qua nó. Vì bài phát biểu trong bài báo này đề cập đến sự đề kháng của đồng thì nên cân nhắc tính chất và tính chất của kim loại.

Khi nói đến kim loại, bạn không thể không nhắc lại rằng tất cả chúng đều có cấu trúc nhất định - một mạng tinh thể. Các nguyên tử nằm ở các nút của mạng lưới như vậy và thực hiện dao động theo chu kỳ đối với chúng . Khoảng cách và vị trí của các nút này phụ thuộc vào các lực tương tác của các nguyên tử với nhau (đẩy và thu hút), và khác nhau đối với các kim loại khác nhau. Và xung quanh các nguyên tử trong quỹ đạo của chúng, các electron quay. Chúng cũng cân bằng trong quỹ đạo. Chỉ có lực thu hút nguyên tử và ly tâm. Bạn đã tự hình dung mình? Bạn có thể gọi nó, một cách, tĩnh.

Và bây giờ thêm các động thái. Một điện trường bắt đầu hoạt động trên một miếng đồng. Điều gì xảy ra bên trong dây dẫn? Các điện tử, bị rách bởi sức mạnh của điện trường từ quỹ đạo của chúng, vội vã đến cực cực dương. Ở đây bạn và chuyển động trực tiếp của điện tử, hoặc đúng hơn là dòng điện. Nhưng trên đường đi của họ họ vấp ngã vào các nguyên tử trong các nút của lưới tinh thể và các điện tử vẫn xoay quanh các nguyên tử của chúng. Trong trường hợp này, chúng mất năng lượng và thay đổi hướng chuyển động. Bây giờ ý nghĩa của cụm từ "kháng chiến của dây dẫn" trở nên rõ ràng hơn? Các nguyên tử của mạng lưới và các điện tử quay xung quanh chúng chống lại sự chuyển động trực tiếp của các điện tử bị rò rỉ bởi điện trường từ các quỹ đạo của chúng. Nhưng khái niệm kháng chiến của một dây dẫn có thể được gọi là một đặc tính chung. Cụ thể hơn, mỗi bộ dẫn đặc trưng cho điện trở suất. Đồng cũng. Đặc tính này là riêng biệt cho mỗi kim loại, vì nó trực tiếp chỉ phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của lưới tinh thể và, ở một mức độ nào đó, về nhiệt độ. Khi nhiệt độ của dây dẫn tăng lên, các nguyên tử thực hiện một dao động mạnh hơn tại các vị trí lưới. Và các electron quay xung quanh các nút với tốc độ cao hơn và ở các quỹ đạo có bán kính lớn hơn. Và, tất nhiên, các electron tự do cũng gặp trở kháng lớn hơn khi di chuyển. Đây là vật lý của quy trình.

Điện trở suất của đồng là giá trị tiêu chuẩn. Các giá trị của tham số này cho tất cả các kim loại và các chất khác đo được ở 20 ° C có thể dễ dàng tìm thấy trong bảng tham chiếu. Đối với đồng, nó là 0.0175 ohm * mm2 / m. Trong số các kim loại xảy ra rộng rãi nhất trong tự nhiên, giá trị này có giá trị gần bằng nhôm. Tại anh ta là 0,0271 Ohm * mm2 / m. Sức kháng của đồng trong giá trị của nó là thứ hai chỉ sau bạc, giá trị của nó là 0,016 ohm * mm2 / m. Điều này làm cho nó ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị điện, trong sản xuất cáp điện, các loại dây dẫn, cho in ấn cài đặt các thiết bị điện tử. Không có dây đồng, không thể tạo ra máy biến thế và động cơ cho các thiết bị điện gia đình nhỏ có tài sản tiết kiệm năng lượng. Trong trường hợp này, các yêu cầu đối với độ tinh khiết hóa học của chất tăng lên đáng kể, vì với sự có mặt của 0,02% nhôm, điện trở suất của đồng tăng 10%. Đồng như vậy, tuy nhiên, được coi là kỹ thuật sạch và có thể làm cho một số sản phẩm nhất định từ nó.

Nếu không có kiến thức về các giá trị của suất điện trở suất, không thể tính toán tổng trở của dây dẫn theo kích cỡ và hình dạng khi thiết kế và thiết kế các thiết bị điện. Để tính tổng kháng của dây dẫn, chúng ta sử dụng công thức R = p * l / S, trong đó các chữ viết tắt cho biết:

R là tổng trở kháng của dây dẫn;

P là điện trở suất của kim loại;

L là chiều dài dây dẫn;

S là diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn.

Đối với nhu cầu của lĩnh vực kỹ thuật điện, một sản xuất rộng các kim loại như nhôm và đồng được thành lập, kháng cự cụ thể trong đó là khá nhỏ. Trong số các kim loại này, dây cáp và các loại dây được sản xuất, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, để sản xuất đồ dùng gia đình, sản xuất lốp, cuộn dây biến thế và các sản phẩm điện khác.