Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Коммуникации и связь
Многие радиолюбители увлекаются конструированием высококачественных усилителей для воспроизведения грамзаписей от электропроигрывающего устройства или...полностью>>
Коммуникации и связь
В самом общем случае определяется суммой всех зарядов, которые существуют в материале, т.е. . Разные знаки связаны с разным зарядом. При комнатной тем...полностью>>
Коммуникации и связь
Во время прохождения производственной практики в НИИ “Ракета”, я был ознакомлен с деятельностью данного предприятия. Основная часть практики проходила...полностью>>
Коммуникации и связь
Мікроконтро́лер (англ. microcontroller), або днокристальна мікроЕОМ — виконана у вигляді мікросхеми , спеціалізована мікропроцесорна система, що включ...полностью>>

Главная

Сохрани ссылку в одной из сетей:

1. ПРОВОДНИКИ, ДИЭЛЕКТРИКИ И ПОЛУРОВОДНИКИ, ИХ СВОЙСТВА. УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, ЕГО СМЫСЛ. ПРОВОДИМОСТЬ. ПЛОТНОСТЬ ТОКА. ДОПУСТИМАЯ ПЛОТНОСТЬ ТОКА. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ.

Проводники - вещества, в которых присутствует большое количество свободных, не связанных зарядов. Хорошими проводниками тока считаются металлы, в которых много свободных электронов и электролиты, в которых много свободны положительных и отрицательных ионов. Чем больше свободных зарядов находится в веществе, тем лучше его проводимость. Проводимость проводников зависит от структуры вещества. Чем больше электронов на внешних орбитах атомов и чем слабее они связаны с ядром, тем больше электронов становится свободными, и вещество лучше проводит ток.

Характеристикой проводимости тока является удельное сопротивление вещества, которое приводится в справочниках. Рассмотрим смысл удельного сопротивления. Известна зависимость сопротивления проводников от параметров этого проводника.

где - сопротивление проводника (Ом);

l — длина проводника (м);

S - сечение проводника (м2);

р — удельное сопротивление материала .

Чем длиннее проводник, тем больше препятствий на своем пути встречает подвижный заряд, тем больше сопротивление проводника току. Увеличение сечения проводника создает увеличение возможности для маневра свободного заряда, тем больше свободных зарядов может пройти в единицу времени через поперечное сечение проводника, что снижает его сопротивление.

Но сопротивление проводника зависит и от его индивидуальных свойств - число свободных зарядов в единице объема. Каждый проводник имеет свое определенное количество свободных зарядов в единице объема при определенной температуре. Этой характеристикой является удельное сопротивление. Выразим удельное сопротивление формулой;

Учитывая приведенную выше размерность получим физический смысл этой величины.

Удельное сопротивление в системе интернациональной (СИ) показывает, каким сопротивление обладает проводник длиной 1м и сечением 1м2 . Такой проводник несложно представить - это кубический метр вещества, рис. 1

В условиях производства таких проводников не применяют, а применяют проводник, сечение которых измеряется а мм2, длина в метрах. Поэтому кроме удельного сопротивления в системе СИ применяют понятие удельного сопротивления в технической системе.

Удельное сопротивление в технической системе показывает, каким сопротивлением обладает проводник длиной 1м сечением 1 мм2. рис. 2.

Поскольку длина проводников вы системах СИ и технической системе одинаковы, а сечение различно, легко убедиться в том, что численные значения этих параметров отличаются во столько раз, во сколько отличается их сечения, т.е. 1м2 отличается от 1мм2 в 106 раз.

В таб. 1.1. приведены некоторые значения удельного сопротивления в системе СИ и в технической системе. Наиболее часто встречаемые вещества в электротехнической промышленности это: алюминий, медь, серебро, графит, нихром, константан и т.д.

Табл. 1.1. Сравнительные характеристики удельных сопротивлений веществ, применяемых в электротехнике

Вещество

си 10-6 Ом м

тех Ом мм2 /м

Алюминий

0.027

0,027

Вольфрам

0.055

0.055

Графит

8.0-20.0

8.0-20.0

Дюралюминий .

0.033

0.033

Константан

0.5

0.5

Медь

0.017

0.017

Нихром

1.0-1.1.

1.0-1.1.

серебро

0.016

0.016

Сравнительные характеристики сопротивлений этих веществ позволяют определить, какие вещества наиболее лучше применять в качестве проводников электрического тока.

Из таблицы видно, что минимальным удельным сопротивлением обладает медь и серебро, которые и являются лучшими проводниками тока.

Наряду с хорошими проводниками в электротехнической промышленности нашли широкое применение вольфрам и нихром, обладающие значительными удельными сопротивлениями. Такие вещества применяются в электронагревательных приборах, реостатах и потенциометрах.

Наряду с понятием удельного сопротивления в электротехнике широко применяют понятие проводимости - величины обратной сопротивлению. Проводимость в 1 сименс имеет проводник сопротивление 1 Ом.

Проводимость (G)- наиболее удобная величина при расчетах сложных электрических цепей с параллельными ветвями.

При выборе аппаратуры управления и защиты, при выборе токопроводящих элементов наиболее часто применяют понятие плотности тока и допустимой плотности тока.

где δ- плотность тока,

I - ток проводника,

S- сечение проводника.

Плотность тока показывает, какой ток проходит через единичную площадь поперечного сечения проводника.

Для каждого вещества существует критическая плотность тока, при которой вещество начинает плавится.

Электроматериалы могут выдержать не любой ток. В таб. 1.2. приведены критические значения тока при разных сечениях провода.

Табл. 1.2. Допустимые токи в проводах различного сечения

МАТЕРИАЛЫ

Допустимая сила тока в А при сечении проводника в мм2

1,0

1,5

2,5

4,0

6,0

10

16

25

Медь

11

14

20

25

31

43

75

100

Алюминий

8

11

16

20

24

34

60

80

Железо

-

-

8

10

12

17

30

-

Из таблицы следует, что при сечении 1мм2 медный провод выдерживает ток 11 А, а алюминиевый провод – 8 А. Указанные токи при сечении 1 мм2 и есть критические значения плотности тока.

Обычно приходится решать задачу по выбору сечения провода по известному току. Для этого достаточно действующее значение тока разделить на критическую плотность тока, и мы найдем сечение проводника, меньшее сечение которого допускать нельзя. Сечения провода выбирается больше минимально допустимого с определенным коэффициентом запаса.

ДИЭЛЕКТРИКИ

Вещества, содержащие малое число свободных зарядов называются диэлектриками. Ток в диэлектриках зависит от свойств вещества, из которых он изготовлен и практически представляет собой ток утечки. Электроны, находящиеся на орбитах атомов прочно связаны с ядром, поэтому электрон может стать свободным при определенных условиях. Например, при нагревании диэлектрика электроны возбуждаются и становятся свободными. Диэлектрик начинает пропускать ток. Пример тому стекло, которое при низких температурах проявляет свойства диэлектрика, а при нагревании проявляет свойства проводника. Любой диэлектрик при определенном внешнем воздействии становится проводником. Таким внешним воздействием может быть температура, радиация, механический удар химическое воздействие и т.д.

Диэлектрики, помещенные в электрическое поле, его ослабляют, т.к. в этом поле они поляризуются. Внутри диэлектрика возникает внутренне электрическое поле, направленное против внешнего поля. Степень ослабления электрического поля характеризуется относительной диэлектрической проницаемостью среды, которая показывает, во сколько раз данный диэлектрик ослабляет электрическое поле.

Диэлектрик, попав в электрическое поле, создает своё внутреннее электрическое поле, направленное против внешнего поля. Это очень важное обстоятельство позволяет располагать близко друг к другу провода, находящиеся под очень высоким напряжением. Для этого достаточно проводник покрыть диэлектриком. Для большей диэлектрической прочности применяют несколько слоев диэлектриков, которую в быту называют «изоляция». Диэлектрические свойства материалов принято отображат в таблицах, указывающих относительную диэлектрическую проницаемость. Относительная диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз данный диэлектрик ослабляет электрическое поле.

В таб. 1.3. представлены некоторые диэлектрические материалы и их диэлектрическая проницаемость.

ВЕЩЕСТВО

Дистиллированная вода

80,1

Трансформаторное масло

2,0 – 2,5

Гетинакс

3,5 – 6,5

Дерево

2,2 – 3,7

Плексиглас

3,0 – 3,6

Полихлорвинил

3,0 – 5,0

Резина

2,6 – 3,0

Слюда

4,0 – 8,0

Текстолит

7,0

фарфор

4,4 – 6,8



Похожие страницы:

  1. Основы техники безопасности

    Реферат >> Безопасность жизнедеятельности
    ... энергосистемами и т. д.) с особенностями восприятия и переработки информации операторами. ... широким использованием радиоэлектроники, радиосвязи, телевидения ... разработанных на основе обследования оборудования, ... есть соответствия ее физических и психологических ...
  2. Основы кулинарии в школе

    Реферат >> Кулинария
    ... сенсорных и физических действий; - ознакомить с основами современного производства и ... электронные технологии (электротехника, радиоэлектроника, автоматика, цифровая электроника ... Особенности данной программы. Важной особенностью данной программы, отличающей ее ...
  3. Теоретические основы курса Физическая культура

    Реферат >> Культура и искусство
    ... основы физического воспитания студентов. Особенности организации физического воспитания студентов УГНТУ. Сертификат здоровья и физической подготовленности. Кафедра физического ... Севера. А специалисты по радиоэлектронике и автоматике, экономисты вы­нуждены ...
  4. по Физической культуре (4)

    Контрольная работа >> Культура и искусство
    ... в условиях Севера. А специалисты по радиоэлектронике и автоматике, экономисты вынуждены трудиться ... основу и особенно важно для достижения как оптимальных, так и максимальных показателей физической ... , справедливо разделил все ее особенности и черты на четыре ...
  5. Волоконная оптика и ее применение

    Реферат >> Физика
    ... как понятие Физические особенности Технические особенности Основные составляющие ... межмодовой дисперсии. Ее влияние на ... луч имеет электромагнитную основу и представляет собой ... народного хозяйства, как радиоэлектроника, информатика, связь, вычислительная ...

Хочу больше похожих работ...