Провідникові матеріали

Основними з електричних характеристик провідникових матеріалів є питома провідність (чи питомий опір r)та температурний коефіцієнт питомого опору a

З погляду електропровідності розрізняють провідникові матеріали:

- з малим питомим опором;

- надпровідники

- с великим питомим опором.

Матеріали з малим питомим опором йдуть на виготовлення дротів та кабелів (для пристрою ліній передачі і розподіли електричної енергії, ліній зв'язку);

обмотувальних проводів (для всіляких обмоток електричних машин, апаратів, приладів). Для цих цілей найбільше застосування мають мідь і алюміній.

Крім чистої міді в електротехніку застосовують її сплави (бронзу, латунь).

При зниженні температури питомий опір r металів зменшується. В даний час відомо, що багато чистих металів (сплави і хімічні сполуки) при охолодженні до деякої температури, що наближається до абсолютного нуля, переходять у стан надпровідності, з настанням якого їхній питомий опір стрибком зменшується практично до нуля. У числі надпровідників можна відзначити алюміній, ртуть, тантал, свинець, ніобій і його сплави.

Матеріали з великим питомим опором в основному є металевими сплавами: манганін — міно-марганцевий сплав, застосовується при виготовленні вимірювальних приладів; константан — мідно-никелевий сплав для намотування дротових резисторів і реостатів; ніхром — сплав нікелю, хрому і заліза; фехраль — сплав заліза, хрому, алюмінію застосовують для пристрою електронагрівальних приладів.

Ці матеріали мають високий питомий електричний опір, достатню механічну міцність, дозволяють одержати стрічки, дроту різної товщини.

Провідникові вироби. До провідникових виробів відносяться електричні кабелі, проводи і шнури внутрішніх проводок, проводу для чи повітряних ннй електропередачі, обмотувальні проводи, контактні вироби і т.д.

6.З’єднання провідників

Послідовне з’єднання

Еквівалентний опір ряду послідовно з’єднаних резисторів дорівнює сумі їх опорів:

R = R₁ + R₂ + … + R_n.

I= I₁ = I₂ = I₃

U = U₁ +U₂ +U₃

Паралельне з’єднання

Паралельним називають таке з’єднання резисторів, при якому між двома вузлами електричного кола приєднано декілька резисторів. Еквівалентна провідність цієї ділянки кола дорівнює сумі провідностей всіх паралельних гілок: G = G₁ + G₂ + …+ G_{n ,} 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …+ 1/R_n .

При паралельному з’єднанні двох резисторів R₁ та R₂ їх еквівалентний опір

R = R₁ R₂ / (R₁ +R₂ ).

R_екв = R₁ R_{2 ....} R_п/ (R₂ R_{3 ....} R_п + R₁ R_{3 ....} R_п + R₁ R_{2 ....} R_п-1 ).

Змішане з’єднання резисторів – Це послідовно – паралельне з’єднання резисторів або ділянок кола.

ЗакониКірхгофа

Перший законКірхгофа.

Сума струмів, направлених до ланцюга, дорівнює сумі струмів направлених від ланцюга, або алгебраїчна сума струмів у вузлі дорівнює нулю:

І₁ + І₃ +... + І_n = І₂ + І₄ + ... + І_k ,

де І₁, І₃ ,... І_n – струм направлений до вузла; І₂ ,І₄ , ... І_k – струм направлений від вузла, або

ΣІ = 0.

Зі знаком “+” записуються точки направлені до вузла, зі знаком “-“ – від вузла.

Другий законКірхгофа.

В замкнутому контурі електричного кола алгебраїчна сума ЕРС дорівнює алгебраїчній сумі падіння напруги вздовж того ж контуру:

Σ Е = Σ ІR.

При складанні рівнянь по цьому закону ЕРС джерела записують зі знаком “+”, якщо її напрямок співпадає із вибраним напрямком обходу контуру. Падіння напруги записують зі знаком “+”, якщо напрямок струму через резистор співпадає із вибраним напрямком обходу контуру.

Щоб розрахувати електричне коло за допомогою законів Кірхгофа, треба:

а) у колі довільно призначити напрями струму;

б) скласти рівняння за першим законом Кірхгофа на одне менше, ніж число вузлів у колі;

в) рівняння, котрих бракує до повної системи, скласти за другим за­коном Кірхгофа. Контури треба вибирати таким чином, щоб у кожному була хоча б одна вітка, котра не розглядалася раніше;

г) після визначення струмів треба уточнити дійсний напрям цих

струмів.

Поиск по сайту: