Ўдзельнае супраціў медзі. фізіка працэсу

Часта ў электратэхнічнай літаратуры сустракаецца паняцце "ўдзельнае электрычнае супраціў медзі". І мімаволі задаешся пытаннем, а што ж гэта такое?

Паняцце «супраціў» для любога правадыра бесперапынна звязана з разуменнем працэсу праходжання па ім электрычнага току. Бо гаворка ў артыкуле пойдзе пра супраціў медзі, то і разглядаць нам варта яе ўласцівасці і ўласцівасці металаў.

Калі гаворка ідзе пра металы, то міжволі ўспамінаеш, што ўсе яны маюць пэўны будынак - крышталічную рашотку. Атамы знаходзяцца ў вузлах такой рашоткі і здзяйсняюць адносна іх перыядычныя ваганні. Адлегласці і месцазнаходжанне гэтых вузлоў залежыць ад сіл ўзаемадзеяння атамаў адзін з адным (адштурхвання і прыцягнення), і розныя для розных металаў. А вакол атамаў па сваіх арбітах круцяцца электроны. Іх ўтрымлівае на арбіце таксама раўнавагу сіл. Толькі гэта сілы прыцягнення да атаму і цэнтрабежная. Прадставілі сабе карцінку? Можна назваць яе, у некаторым плане, статычнай.

А цяпер дадамо дынамікі. На кавалак медзі пачынае дзейнічаць электрычнае поле. Што ж адбываецца ўнутры правадыра? Электроны, сарваныя сілай электрычнага поля са сваіх арбіт, накіроўваюцца да яго дадатнага канцавосся. Вось Вам і накіраваны рух электронаў, а дакладней, электрычны ток. Але на шляху свайго руху яны натыкаюцца на атамы ў вузлах крышталічнай рашоткі і электроны, яшчэ калі далей круціцца вакол сваіх атамаў. Пры гэтым яны губляюць сваю энергію і змяняюць кірунак руху. Цяпер становіцца крышачку больш зразумела сэнс фразы «супраціў правадыра»? Гэта атамы рашоткі і якія верцяцца вакол іх электроны аказваюць супраціў накіраванаму руху электронаў, сарваных электрычным полем са сваіх арбіт. Але паняцце супраціў правадыра можна назваць агульнай характарыстыкай. Больш індывідуальна характарызуе кожны правадыр ўдзельнае супраціў. Медзі ў тым ліку. Гэтая характарыстыка індывідуальная для кожнага металу, паколькі непасрэдна залежыць толькі ад формы і памераў крышталічнай рашоткі і, у некаторай меры, ад тэмпературы. Пры павышэнні тэмпературы правадыра атамы здзяйсняюць больш інтэнсіўнае ваганне ў вузлах рашоткі. А электроны круцяцца вакол вузлоў з большай хуткасцю і на арбітах большага радыуса. І, натуральна, што свабодныя электроны пры руху сустракаюць і большы супраціў. Такая фізіка працэсу.

Ўдзельнае супраціў медзі - гэта стандартная велічыня. Значэння гэтага параметру для ўсіх металаў і іншых рэчываў, вымераныя пры 20 ° C, можна лёгка знайсці ў даведачнай табліцы. Для медзі яна складае 0,0175 Ом * мм2 / м. З найбольш шырока сустракаюцца ў прыродзе металаў гэтая велічыня блізкая па значэнні толькі у алюмінія. У яго яна складае 0,0271 Ом * мм2 / м. Ўдзельнае супраціў медзі па сваім значэнні саступае толькі срэбру, велічыня якога роўная 0,016 Ом * мм2 / м. Гэта абумоўлівае яе шырокае прымяненне ў электратэхнічным абсталяванні, пры вырабе сілавых кабеляў, розных відаў правадыроў, пры друкаваным мантажы электронных прылад. Без медных правадоў немагчыма стварэнне сілавых трансфарматараў і рухавікоў для малых бытавых электрапрыбораў, якія валодаюць уласцівасцю энергазберажэння. У гэтым выпадку істотна ўзрастаюць патрабаванні да хімічнай чысціні рэчывы, так як пры прысутнасці ў ім нават 0,02% алюмінія ўдзельнае супраціў медзі павялічваецца на 10%. Такая медзь, праўда, лічыцца тэхнічна чыстай і дапускаецца выраб з яе шэрагу пэўных вырабаў.

Без ведання значэнняў удзельнага супраціву немагчыма ажыццяўляць разлікі агульнага супраціву правадыроў па іх памерах і форме пры распрацоўцы і праектаванні электратэхнічнага абсталявання. Для разліку агульнага супраціву правадыра выкарыстоўваецца формула R = р * l / S, дзе сустракаюцца скарачэння пазначаюць наступнае:

R - агульны супраціў правадыра;

p - ўдзельнае супраціў металу;

l - даўжыня дадзенага правадыра;

S - плошча перасеку правадыра.

Для патрэб электратэхнічнай сферы наладжана шырокае вытворчасць такіх металаў, як алюміній і медзь, ўдзельнае супраціў якіх досыць мала. З гэтых металаў вырабляюць кабелі і рознага тыпу драты, якія шырока выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве, для вытворчасці бытавых прыбораў, вырабу шын, абмотак трансфарматараў і іншых электратэхнічных вырабаў.