குறிப்பிட்ட மின் எதிர்ப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. உலோகங்களின் எதிர்ப்பைக் கணக்கிடுதல், குறிப்பாக தாமிரம்

இயற்பியலின் பெரும்பாலான விதிகள் சோதனைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. சோதனையாளர்களின் பெயர்கள் இந்த சட்டங்களின் பெயர்களில் அழியாதவை. அவர்களில் ஒருவர் ஜார்ஜ் ஓம்.

ஜார்ஜ் ஓமின் சோதனைகள்

உலோகங்கள் உட்பட பல்வேறு பொருட்களுடன் மின்சாரத்தின் தொடர்பு பற்றிய சோதனைகளின் போது, ​​அவர் "குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறன்" என்று அழைக்கப்படும் ஒரு பொருளின் அடர்த்தி, மின்சார புல வலிமை மற்றும் சொத்து ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு அடிப்படை உறவை நிறுவினார். "ஓம் விதி" என்று அழைக்கப்படும் இந்த வடிவத்துடன் தொடர்புடைய சூத்திரம் பின்வருமாறு:

j= λE , இதில்

• ஜ- அடர்த்தி மின்சாரம்;
• λ — குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறன், "மின் கடத்துத்திறன்" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது;
• இ – மின்சார புல வலிமை.

சில சந்தர்ப்பங்களில், கடத்துத்திறனைக் குறிக்க கிரேக்க எழுத்துக்களின் வேறுபட்ட எழுத்து பயன்படுத்தப்படுகிறது - σ . குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறன் பொருளின் சில அளவுருக்களைப் பொறுத்தது. அதன் மதிப்பு வெப்பநிலை, பொருட்கள், அழுத்தம், அது ஒரு வாயுவாக இருந்தால், மற்றும் மிக முக்கியமாக, இந்த பொருளின் அமைப்பு ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்படுகிறது. ஓம் விதி ஒரே மாதிரியான பொருட்களுக்கு மட்டுமே அனுசரிக்கப்படுகிறது.

மிகவும் வசதியான கணக்கீடுகளுக்கு, குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறனின் பரஸ்பரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது "எதிர்ப்பு" என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது மின்சாரம் பாயும் பொருளின் பண்புகளுடன் தொடர்புடையது, இது கிரேக்க எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. ρ மற்றும் ஓம்*ம் பரிமாணத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் வேறு என்பதால் உடல் நிகழ்வுகள்பல்வேறு கோட்பாட்டு நியாயங்கள் பொருந்தும்; அவை உலோகங்களின் கிளாசிக்கல் எலக்ட்ரானிக் கோட்பாட்டின் பிரதிபலிப்பு மற்றும் குவாண்டம் கோட்பாட்டின் பிரதிபலிப்பாகும்.

சூத்திரங்கள்

சாதாரண வாசகர்களுக்கு அலுப்பூட்டும் இந்த ஃபார்முலாக்களில் போல்ட்ஸ்மேனின் மாறிலி, அவகாட்ரோவின் மாறிலி, பிளாங்க் மாறிலி போன்ற காரணிகள் தோன்றும். இந்த மாறிலிகள் ஒரு கடத்தியில் எலக்ட்ரான்களின் இலவச பாதை, அவற்றின் வேகத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளும் கணக்கீடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன வெப்ப இயக்கம், பொருளின் அயனியாக்கம், செறிவு மற்றும் அடர்த்தியின் அளவு. சுருக்கமாக, நிபுணத்துவம் இல்லாதவர்களுக்கு எல்லாம் மிகவும் சிக்கலானது. ஆதாரமற்றதாக இருக்கக்கூடாது என்பதற்காக, எல்லாம் உண்மையில் எப்படி இருக்கிறது என்பதை கீழே நீங்கள் அறிந்து கொள்ளலாம்:

உலோகங்களின் அம்சங்கள்

எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் பொருளின் ஒருமைப்பாட்டைப் பொறுத்தது என்பதால், உலோகக் கடத்தியில் உள்ள மின்னோட்டம் அதன் கட்டமைப்பின் படி பாய்கிறது, இது கடத்தியில் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை பாதிக்கிறது, அதன் பன்முகத்தன்மையை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது. இது தூய்மையற்ற சேர்த்தல்களின் முன்னிலையில் மட்டுமல்ல, உடல் குறைபாடுகளாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது - விரிசல், வெற்றிடங்கள், முதலியன. கடத்தியின் பன்முகத்தன்மை அதன் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, இது மாத்திசனின் விதியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

எளிதில் புரிந்துகொள்ளக்கூடிய இந்த விதியானது, மின்னோட்டத்தைச் சுமந்து செல்லும் கடத்தியில் பல தனித்தனி மின்தடைகளை வேறுபடுத்தி அறியலாம் என்று கூறுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் மதிப்பு அவற்றின் கூட்டுத்தொகையாக இருக்கும். கூறுகள் உலோக படிக லட்டு, அசுத்தங்கள் மற்றும் கடத்தி குறைபாடுகளின் எதிர்ப்பாக இருக்கும். இந்த அளவுரு பொருளின் தன்மையைப் பொறுத்தது என்பதால், கலப்பு பொருட்கள் உட்பட அதைக் கணக்கிடுவதற்கு தொடர்புடைய சட்டங்கள் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன.

உலோகக் கலவைகளும் உலோகங்கள் என்ற போதிலும், அவை குழப்பமான கட்டமைப்பைக் கொண்ட தீர்வுகளாகக் கருதப்படுகின்றன, மேலும் எதிர்ப்பைக் கணக்கிடுவதற்கு, அலாய் எந்த உலோகங்கள் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன என்பது முக்கியம். அடிப்படையில், மாற்றம் உலோகங்கள் மற்றும் அரிதான பூமி உலோகங்கள் சேர்ந்ததாக இல்லை என்று இரண்டு கூறுகள் பெரும்பாலான உலோகக்கலவைகள், Nodheim விதியின் விளக்கத்தின் கீழ் வரும்.

உலோக மெல்லிய படங்களின் எதிர்ப்பானது ஒரு தனி தலைப்பாக கருதப்படுகிறது. அதன் மதிப்பு அதே உலோகத்தால் செய்யப்பட்ட மொத்த கடத்தியை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும் என்று கருதுவது மிகவும் தர்க்கரீதியானது. ஆனால் அதே நேரத்தில், படத்திற்கு ஒரு சிறப்பு அனுபவ ஃபுச் சூத்திரம் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, இது மின்தடை மற்றும் பட தடிமன் ஆகியவற்றின் ஒன்றோடொன்று சார்ந்திருப்பதை விவரிக்கிறது. படங்களில் உள்ள உலோகங்கள் குறைக்கடத்தி பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன என்று மாறிவிடும்.

மற்றும் சார்ஜ் பரிமாற்றத்தின் செயல்முறை எலக்ட்ரான்களால் பாதிக்கப்படுகிறது, இது படத்தின் தடிமன் திசையில் நகர்கிறது மற்றும் "நீண்ட" கட்டணங்களின் இயக்கத்தில் தலையிடுகிறது. அதே நேரத்தில், அவை படக் கடத்தியின் மேற்பரப்பில் இருந்து பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன, இதனால் ஒரு எலக்ட்ரான் அதன் இரண்டு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையில் நீண்ட நேரம் ஊசலாடுகிறது. மற்றவர்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க காரணிமின்தடையின் அதிகரிப்பு கடத்தியின் வெப்பநிலை ஆகும். அதிக வெப்பநிலை, அதிக எதிர்ப்பு. மாறாக, குறைந்த வெப்பநிலை, குறைந்த எதிர்ப்பு.

உலோகங்கள் "அறை" வெப்பநிலை என்று அழைக்கப்படும் குறைந்த எதிர்ப்பைக் கொண்ட பொருட்கள். கடத்தியாக அதன் பயன்பாட்டை நியாயப்படுத்தும் ஒரே உலோகம் அல்லாத கார்பன். கிராஃபைட், அதன் வகைகளில் ஒன்றாகும், இது நெகிழ் தொடர்புகளை உருவாக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவருக்கு மிகவும் உள்ளது நல்ல கலவைஎதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் நெகிழ் உராய்வு குணகம் போன்ற பண்புகள். எனவே, மின்சார மோட்டார் தூரிகைகள் மற்றும் பிற நெகிழ் தொடர்புகளுக்கு கிராஃபைட் ஒரு தவிர்க்க முடியாத பொருள். தொழில்துறை நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய பொருட்களின் எதிர்ப்பு மதிப்புகள் கீழே உள்ள அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி

வாயுக்களின் திரவமாக்குதலுடன் தொடர்புடைய வெப்பநிலையில், அதாவது -273 டிகிரி செல்சியஸுக்கு சமமான திரவ ஹீலியத்தின் வெப்பநிலை வரை, எதிர்ப்புத் திறன் கிட்டத்தட்ட முழுமையாக மறைந்துவிடும். வெள்ளி, தாமிரம் மற்றும் அலுமினியம் போன்ற நல்ல உலோகக் கடத்திகள் மட்டுமல்ல. கிட்டத்தட்ட அனைத்து உலோகங்களும். சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி என்று அழைக்கப்படும் இத்தகைய நிலைமைகளின் கீழ், உலோகத்தின் அமைப்பு மின்சார புலத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் கட்டணங்களின் இயக்கத்தில் எந்த தடுப்பு விளைவையும் கொண்டிருக்கவில்லை. எனவே, பாதரசம் மற்றும் பெரும்பாலான உலோகங்கள் சூப்பர் கண்டக்டர்களாக மாறுகின்றன.

ஆனால், அது மாறியது போல், ஒப்பீட்டளவில் சமீபத்தில் 20 ஆம் நூற்றாண்டின் 80 களில், சில வகையான மட்பாண்டங்களும் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி திறன் கொண்டவை. மேலும், இதற்கு நீங்கள் திரவ ஹீலியத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டியதில்லை. இத்தகைய பொருட்கள் உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர்கள் என்று அழைக்கப்பட்டன. இருப்பினும், பல தசாப்தங்கள் ஏற்கனவே கடந்துவிட்டன, மேலும் உயர் வெப்பநிலை கடத்திகளின் வரம்பு கணிசமாக விரிவடைந்துள்ளது. ஆனால் வெகுஜன பயன்பாடுஅத்தகைய உயர்-வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டிங் கூறுகள் எதுவும் காணப்படவில்லை. சில நாடுகளில், உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர்களுடன் வழக்கமான செப்பு கடத்திகளை மாற்றுவதன் மூலம் ஒற்றை நிறுவல்கள் செய்யப்பட்டுள்ளன. உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியின் இயல்பான ஆட்சியை பராமரிக்க, திரவ நைட்ரஜன் தேவைப்படுகிறது. இது மிகவும் விலையுயர்ந்த தொழில்நுட்ப தீர்வாக மாறிவிடும்.

எனவே, தாமிரம் மற்றும் அலுமினியத்திற்கு இயற்கையால் கொடுக்கப்பட்ட குறைந்த மின்தடை மதிப்பு, பல்வேறு மின் கடத்திகள் தயாரிப்பதற்கு அவற்றை ஈடுசெய்ய முடியாத பொருள்களாக ஆக்குகிறது.

எதிர்ப்பு என்று சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டது ஆர்உலோக கடத்தி அதன் நீளத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும் எல்மற்றும் அதன் குறுக்கு வெட்டு பகுதிக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும் ஏ:

ஆர் = ρ எல்/ ஏ (26.4)

குணகம் எங்கே ρ மின்தடை என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் கடத்தி தயாரிக்கப்படும் பொருளின் பண்புகளாக செயல்படுகிறது. இது பொது அறிவு: ஒரு தடிமனான கம்பி ஒரு மெல்லிய கம்பியை விட குறைவான எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், ஏனெனில் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு தடிமனான கம்பியில் ஒரு பெரிய பகுதியில் நகரும். எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்திற்கு தடைகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிப்பதால், கடத்தியின் நீளம் அதிகரிப்பதன் மூலம் எதிர்ப்பின் அதிகரிப்பை எதிர்பார்க்கலாம்.

வழக்கமான மதிப்புகள் ρ க்கு வெவ்வேறு பொருட்கள்அட்டவணையின் முதல் நெடுவரிசையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 26.2 (உண்மையான மதிப்புகள் தூய்மை, வெப்ப சிகிச்சை, வெப்பநிலை மற்றும் பிற காரணிகளைப் பொறுத்து மாறுபடும்.)

வெள்ளி மிகக் குறைந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது சிறந்த கடத்தியாக மாறும்; எனினும் அது விலை உயர்ந்தது. செம்பு வெள்ளியை விட சற்று தாழ்வானது; கம்பிகள் ஏன் பெரும்பாலும் தாமிரத்தால் செய்யப்படுகின்றன என்பது தெளிவாகிறது.

அலுமினியம் தாமிரத்தை விட அதிக எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் இது மிகவும் குறைந்த அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சில பயன்பாடுகளில் (உதாரணமாக, மின் இணைப்புகளில்) விரும்பப்படுகிறது, ஏனெனில் அதே வெகுஜன அலுமினிய கம்பிகளின் எதிர்ப்பானது தாமிரத்தை விட குறைவாக உள்ளது. எதிர்ப்பின் பரஸ்பரம் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

σ = 1/ρ (26.5)

σ குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறன் அலகுகளில் அளவிடப்படுகிறது (ஓம் மீ) -1.

ஒரு பொருளின் எதிர்ப்புத் திறன் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது. ஒரு விதியாக, உலோகங்களின் எதிர்ப்பானது வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது. இது ஆச்சரியப்பட வேண்டியதில்லை: வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​அணுக்கள் வேகமாக நகரும், அவற்றின் ஏற்பாடு குறைவாக வரிசைப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் அவை எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தில் மேலும் தலையிடும் என்று எதிர்பார்க்கலாம். குறுகிய வெப்பநிலை வரம்புகளில், உலோகத்தின் எதிர்ப்பானது வெப்பநிலையுடன் கிட்டத்தட்ட நேர்கோட்டில் அதிகரிக்கிறது:

எங்கே ρ டி- வெப்பநிலையில் எதிர்ப்பு டி, ρ 0 - நிலையான வெப்பநிலையில் எதிர்ப்பு டி 0, ஏ α - எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம் (TCR). a இன் மதிப்புகள் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 26.2 குறைக்கடத்திகளுக்கு TCR எதிர்மறையாக இருக்கலாம் என்பதை நினைவில் கொள்க. இது வெளிப்படையானது, ஏனெனில் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் இலவச எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது மற்றும் அவை பொருளின் கடத்தும் பண்புகளை மேம்படுத்துகின்றன. எனவே, குறைக்கடத்தியின் எதிர்ப்பு வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது குறையலாம் (எப்போதும் இல்லை என்றாலும்).

வெப்பநிலையின் மதிப்புகள் வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது, எனவே இந்த மதிப்பு செல்லுபடியாகும் வெப்பநிலை வரம்பில் நீங்கள் கவனம் செலுத்த வேண்டும் (எடுத்துக்காட்டாக, குறிப்பு புத்தகத்தின்படி உடல் அளவுகள்) வெப்பநிலை மாற்றங்களின் வரம்பு பரந்ததாக மாறினால், நேர்கோட்டுத்தன்மை மீறப்படும், அதற்கு பதிலாக (26.6) வெப்பநிலையின் இரண்டாவது மற்றும் மூன்றாவது சக்திகளைப் பொறுத்து சொற்களைக் கொண்ட ஒரு வெளிப்பாட்டைப் பயன்படுத்துவது அவசியம்:

ρ டி = ρ 0 (1+αT+ + βT 2 + γT 3),

குணகங்கள் எங்கே β மற்றும் γ பொதுவாக மிகவும் சிறியது (நாங்கள் வைக்கிறோம் டி 0 = 0°С), ஆனால் பெரிய அளவில் டிஇந்த உறுப்பினர்களின் பங்களிப்பு குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது.

மிகவும் மணிக்கு குறைந்த வெப்பநிலைஆ, சில உலோகங்கள், அத்துடன் உலோகக் கலவைகள் மற்றும் சேர்மங்களின் எதிர்ப்புத்திறன் நவீன அளவீடுகளின் துல்லியத்தில் பூஜ்ஜியமாகக் குறைகிறது. இந்த பண்பு சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி என்று அழைக்கப்படுகிறது; 1911 ஆம் ஆண்டில் டச்சு இயற்பியலாளர் கெய்க் கேமர்லிங்-ஒன்னெஸ் (1853-1926) அவர்களால் 4.2 K க்கு கீழே பாதரசம் குளிர்விக்கப்பட்டது. இந்த வெப்பநிலையில், பாதரசத்தின் மின் எதிர்ப்பு திடீரென பூஜ்ஜியத்திற்குக் குறைந்தது.

சூப்பர் கண்டக்டர்கள் மாறுதல் வெப்பநிலைக்குக் கீழே ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் நிலைக்கு நுழைகின்றன, இது பொதுவாக சில டிகிரி கெல்வின் (முழு பூஜ்ஜியத்திற்கு சற்று மேலே) இருக்கும். ஒரு சூப்பர் கண்டக்டிங் வளையத்தில் ஒரு மின்சாரம் காணப்பட்டது, இது பல ஆண்டுகளாக மின்னழுத்தம் இல்லாத நிலையில் நடைமுறையில் பலவீனமடையவில்லை.

IN சமீபத்திய ஆண்டுகள்சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி அதன் பொறிமுறையை தெளிவுபடுத்துவதற்கும் அதிக வெப்பநிலையில் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியை வெளிப்படுத்தும் பொருட்களைக் கண்டுபிடிப்பதற்கும் தீவிரமாக ஆய்வு செய்யப்படுகிறது. உயர் வெப்பநிலைமிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் குளிர்விக்க வேண்டிய செலவு மற்றும் சிரமத்தை குறைக்க. சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியின் முதல் வெற்றிகரமான கோட்பாடு 1957 இல் பார்டீன், கூப்பர் மற்றும் ஷ்ரிஃபர் ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்டது. சூப்பர் கண்டக்டர்கள் ஏற்கனவே பெரிய காந்தங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு காந்தப்புலம் ஒரு மின்னோட்டத்தால் உருவாக்கப்படுகிறது (அத்தியாயம் 28 ஐப் பார்க்கவும்), இது ஆற்றல் நுகர்வு கணிசமாகக் குறைக்கிறது. நிச்சயமாக, குறைந்த வெப்பநிலையில் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டரை பராமரிப்பதற்கும் ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

கருத்துகள் மற்றும் பரிந்துரைகள் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டு வரவேற்கப்படுகின்றன!

"எதிர்ப்பு" என்ற சொல் தாமிரம் அல்லது வேறு எந்த உலோகத்தையும் கொண்டிருக்கும் அளவுருவைக் குறிக்கிறது, மேலும் இது பெரும்பாலும் சிறப்பு இலக்கியங்களில் காணப்படுகிறது. இதன் பொருள் என்ன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது மதிப்பு.

செப்பு கேபிள் வகைகளில் ஒன்று

மின்சார எதிர்ப்பு பற்றிய பொதுவான தகவல்கள்

முதலில், மின் எதிர்ப்பின் கருத்தை நாம் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். அறியப்பட்டபடி, ஒரு கடத்தியில் மின்சாரத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் (மற்றும் தாமிரம் சிறந்த கடத்தி உலோகங்களில் ஒன்றாகும்), அதில் உள்ள சில எலக்ட்ரான்கள் படிக லட்டியில் தங்கள் இடத்தை விட்டுவிட்டு கடத்தியின் நேர்மறை துருவத்தை நோக்கி விரைகின்றன. இருப்பினும், அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் படிக லட்டியை விட்டு வெளியேறாது, அவற்றில் சில தொடர்ந்து செயல்படுகின்றன சுழற்சி இயக்கம்ஒரு அணுவின் கருவைச் சுற்றி. இந்த எலக்ட்ரான்கள், அதே போல் படிக லட்டியின் முனைகளில் அமைந்துள்ள அணுக்கள், வெளியிடப்பட்ட துகள்களின் இயக்கத்தைத் தடுக்கும் மின் எதிர்ப்பை உருவாக்குகின்றன.

நாங்கள் சுருக்கமாக கோடிட்டுக் காட்டிய இந்த செயல்முறை, தாமிரம் உட்பட எந்த உலோகத்திற்கும் பொதுவானது. அது இயற்கையானது பல்வேறு உலோகங்கள், ஒவ்வொன்றும் ஒரு சிறப்பு வடிவம் மற்றும் படிக லட்டியின் பரிமாணங்களைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றின் வழியாக மின்சாரம் வெவ்வேறு வழிகளில் செல்வதை எதிர்க்கிறது. துல்லியமாக இந்த வேறுபாடுகள்தான் எதிர்ப்பை வகைப்படுத்துகின்றன - ஒவ்வொரு உலோகத்திற்கும் தனித்தனியான காட்டி.

மின் மற்றும் மின்னணு அமைப்புகளில் தாமிரத்தின் பயன்பாடுகள்

மின் மற்றும் மின்னணு அமைப்புகளின் கூறுகளை தயாரிப்பதற்கான ஒரு பொருளாக தாமிரம் பிரபலமடைந்ததற்கான காரணத்தைப் புரிந்து கொள்ள, அட்டவணையில் அதன் எதிர்ப்பின் மதிப்பைப் பார்த்தால் போதும். தாமிரத்திற்கு, இந்த அளவுரு 0.0175 Ohm*mm2/meter ஆகும். இது சம்பந்தமாக, செம்பு வெள்ளிக்கு அடுத்தபடியாக உள்ளது.

இது 20 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் அளவிடப்படும் குறைந்த எதிர்ப்பாற்றல் ஆகும், இது இன்று தாமிரம் இல்லாமல் எந்த மின்னணு மற்றும் மின் சாதனமும் செய்ய முடியாது என்பதற்கு முக்கிய காரணம். கம்பிகள் மற்றும் கேபிள்கள் உற்பத்திக்கான முக்கிய பொருள் தாமிரம், அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் பலகைகள், மின்சார மோட்டார்கள் மற்றும் சக்தி மின்மாற்றிகளின் பாகங்கள்.

தாமிரம் வகைப்படுத்தப்படும் குறைந்த மின்தடை, அதிக ஆற்றல் சேமிப்பு பண்புகளால் வகைப்படுத்தப்படும் மின் சாதனங்களின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. கூடுதலாக, தாமிர கடத்திகளின் வெப்பநிலை மின்சாரம் அவற்றின் வழியாக செல்லும் போது மிகக் குறைவாகவே அதிகரிக்கிறது.

எதிர்ப்பின் மதிப்பை எது பாதிக்கிறது?

உலோகத்தின் இரசாயன தூய்மையின் மீது மின்தடை மதிப்பின் சார்பு இருப்பதை அறிவது முக்கியம். தாமிரம் ஒரு சிறிய அளவு அலுமினியத்தைக் கொண்டிருக்கும் போது (0.02%), இந்த அளவுருவின் மதிப்பு கணிசமாக அதிகரிக்கலாம் (10% வரை).

இந்த குணகம் கடத்தியின் வெப்பநிலையால் பாதிக்கப்படுகிறது. வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​அதன் படிக லட்டியின் முனைகளில் உள்ள உலோக அணுக்களின் அதிர்வுகள் தீவிரமடைகின்றன, இது எதிர்ப்பின் குணகம் அதிகரிக்கிறது என்ற உண்மைக்கு வழிவகுக்கிறது.

அதனால்தான் அனைத்து குறிப்பு அட்டவணைகளிலும் மதிப்பு உள்ளது இந்த அளவுரு 20 டிகிரி வெப்பநிலை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது.

கடத்தியின் மொத்த எதிர்ப்பை எவ்வாறு கணக்கிடுவது?

மின் உபகரணங்களை வடிவமைக்கும் போது அதன் அளவுருக்களின் ஆரம்ப கணக்கீடுகளை மேற்கொள்வதற்கு எதிர்ப்புத் திறன் என்ன என்பதை அறிவது முக்கியம். இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மற்றும் வடிவத்தைக் கொண்ட வடிவமைக்கப்பட்ட சாதனத்தின் கடத்திகளின் மொத்த எதிர்ப்பு தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒரு குறிப்பு அட்டவணையைப் பயன்படுத்தி கடத்தியின் எதிர்ப்பின் மதிப்பைப் பார்த்து, அதன் பரிமாணங்கள் மற்றும் குறுக்குவெட்டுப் பகுதியைத் தீர்மானித்த பிறகு, சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி அதன் மொத்த எதிர்ப்பின் மதிப்பைக் கணக்கிடலாம்:

இந்த சூத்திரம் பின்வரும் குறியீட்டைப் பயன்படுத்துகிறது:

• ஆர் என்பது கடத்தியின் மொத்த எதிர்ப்பாகும், இது தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும்;
• p என்பது கடத்தி செய்யப்பட்ட உலோகத்தின் எதிர்ப்பாகும் (அட்டவணையில் இருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது);
• l என்பது கடத்தியின் நீளம்;
• S என்பது அதன் குறுக்கு வெட்டு பகுதி.

மின் எதிர்ப்பு -கடத்தி வழியாக செல்லும் மின்னோட்டத்தால் என்ன வகையான தடை உருவாகிறது என்பதைக் காட்டும் ஒரு உடல் அளவு. ஜார்ஜ் ஓமின் நினைவாக, அளவீட்டு அலகுகள் ஓம்ஸ் ஆகும். அவரது சட்டத்தில், அவர் எதிர்ப்பைக் கண்டறிவதற்கான சூத்திரத்தைப் பெற்றார், அது கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

உலோகங்களைப் பயன்படுத்தும் கடத்திகளின் எதிர்ப்பை உதாரணமாகக் கருதுவோம். உலோகங்கள் உள்ளன உள் கட்டமைப்புஒரு படிக லட்டு வடிவத்தில். இந்த லேட்டிஸ் ஒரு கண்டிப்பான வரிசையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதன் முனைகள் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளாகும். ஒரு உலோகத்தில் சார்ஜ் கேரியர்கள் "இலவச" எலக்ட்ரான்கள், அவை ஒரு குறிப்பிட்ட அணுவைச் சேர்ந்தவை அல்ல, ஆனால் லட்டு தளங்களுக்கு இடையில் தோராயமாக நகரும். ஒரு உலோகத்தில் எலக்ட்ரான்களின் இயக்கம் ஒரு திடப்பொருளில் ஒரு மின்காந்த அலையின் பரவல் என்று குவாண்டம் இயற்பியலில் இருந்து அறியப்படுகிறது. அதாவது, ஒரு கடத்தியில் உள்ள எலக்ட்ரான் ஒளியின் வேகத்தில் (நடைமுறையில்) நகரும், மேலும் அது ஒரு துகள் மட்டுமல்ல, ஒரு அலையாகவும் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. மற்றும் உலோகத்தின் எதிர்ப்பானது சிதறலின் விளைவாக எழுகிறது மின்காந்த அலைகள்(அதாவது, எலக்ட்ரான்கள்) லட்டியின் வெப்ப அதிர்வுகள் மற்றும் அதன் குறைபாடுகள். எலக்ட்ரான்கள் ஒரு படிக லட்டியின் முனைகளுடன் மோதும்போது, ​​ஆற்றலின் ஒரு பகுதி முனைகளுக்கு மாற்றப்படுகிறது, இதன் விளைவாக ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. இந்த ஆற்றலை நிலையான மின்னோட்டத்தில் கணக்கிட முடியும், ஜூல்-லென்ஸ் விதிக்கு நன்றி - Q=I 2 Rt. நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, அதிக எதிர்ப்பு, அதிக ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது.

எதிர்ப்பாற்றல்

அப்படி ஒரு விஷயம் இருக்கிறது முக்கியமான கருத்துகுறிப்பிட்ட எதிர்ப்பைப் போலவே, இதுவும் அதே எதிர்ப்பாகும், நீளத்தின் ஒரு அலகில் மட்டுமே. ஒவ்வொரு உலோகத்திற்கும் அதன் சொந்தம் உள்ளது, எடுத்துக்காட்டாக, தாமிரத்திற்கு 0.0175 ஓம்*மிமீ2/மீ, அலுமினியத்திற்கு 0.0271 ஓம்*மிமீ2/மீ. இதன் பொருள், 1 மீ நீளமுள்ள செப்புப் பட்டை மற்றும் 1 மிமீ2 குறுக்கு வெட்டுப் பகுதி 0.0175 ஓம் எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்கும், ஆனால் அலுமினியத்தால் செய்யப்பட்ட அதே பட்டை 0.0271 ஓம் எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்கும். தாமிரத்தின் மின் கடத்துத்திறன் அலுமினியத்தை விட அதிகமாக உள்ளது என்று மாறிவிடும். ஒவ்வொரு உலோகத்திற்கும் அதன் சொந்த குறிப்பிட்ட எதிர்ப்பு உள்ளது, மேலும் முழு கடத்தியின் எதிர்ப்பையும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்

எங்கே ப- உலோக எதிர்ப்பு, l - கடத்தி நீளம், s - குறுக்கு வெட்டு பகுதி.

மின்தடை மதிப்புகள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன உலோக எதிர்ப்பு அட்டவணை(20°C)

எதிர்ப்பாற்றலுடன் கூடுதலாக, அட்டவணையில் சிறிது நேரம் கழித்து இந்த குணகத்தின் மீது TCR மதிப்புகள் உள்ளன.

சிதைவின் மீதான எதிர்ப்பின் சார்பு

உலோகங்கள் குளிர்ச்சியாக உருவாகும் போது, ​​உலோகம் பிளாஸ்டிக் சிதைவை அனுபவிக்கிறது. பிளாஸ்டிக் சிதைவின் போது, ​​படிக லட்டு சிதைந்து, குறைபாடுகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது. படிக லட்டு குறைபாடுகளின் அதிகரிப்புடன், கடத்தி வழியாக எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்திற்கு எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது, எனவே, உலோகத்தின் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கம்பி வரைதல் மூலம் செய்யப்படுகிறது, அதாவது உலோகம் பிளாஸ்டிக் சிதைவுக்கு உட்படுகிறது, இதன் விளைவாக எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது. நடைமுறையில், எதிர்ப்பைக் குறைக்க மறுபடிக அனீலிங் பயன்படுத்தப்படுகிறது; செயல்முறை, அதன் பிறகு படிக லட்டு "நேராக" தோன்றுகிறது மற்றும் குறைபாடுகளின் எண்ணிக்கை குறைகிறது, எனவே, உலோகத்தின் எதிர்ப்பும் கூட.

நீட்டும்போது அல்லது சுருக்கப்பட்டால், உலோகம் மீள் சிதைவை அனுபவிக்கிறது. நீட்சியால் ஏற்படும் மீள் சிதைவின் போது, ​​படிக லட்டு முனைகளின் வெப்ப அதிர்வுகளின் வீச்சுகள் அதிகரிக்கின்றன, எனவே, எலக்ட்ரான்கள் பெரும் சிரமத்தை அனுபவிக்கின்றன, மேலும் இது தொடர்பாக, எதிர்ப்பாற்றல் அதிகரிக்கிறது. சுருக்கத்தால் ஏற்படும் மீள் சிதைவின் போது, ​​கணுக்களின் வெப்ப அதிர்வுகளின் வீச்சுகள் குறைகின்றன, எனவே, எலக்ட்ரான்கள் நகர்வது எளிதானது, மேலும் எதிர்ப்புத் திறன் குறைகிறது.

எதிர்ப்பின் மீது வெப்பநிலையின் விளைவு

நாம் ஏற்கனவே மேலே கண்டறிந்தபடி, உலோகத்தில் எதிர்ப்பின் காரணம் படிக லட்டியின் முனைகள் மற்றும் அவற்றின் அதிர்வுகள் ஆகும். எனவே, வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​முனைகளின் வெப்ப அதிர்வுகள் அதிகரிக்கின்றன, அதாவது மின்தடையும் அதிகரிக்கிறது. போன்ற ஒரு அளவு உள்ளது எதிர்ப்பின் வெப்பநிலை குணகம்(TKS), வெப்பம் அல்லது குளிர்விக்கும் போது உலோகத்தின் எதிர்ப்பாற்றல் எவ்வளவு அதிகரிக்கிறது அல்லது குறைகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, தாமிரத்தின் வெப்பநிலை குணகம் 20 டிகிரி செல்சியஸ் ஆகும் 4.1 · 10 - 3 1/டிகிரி. அதாவது, உதாரணமாக, செப்பு கம்பியை 1 டிகிரி செல்சியஸ் சூடாக்கும்போது, ​​அதன் எதிர்ப்பாற்றல் அதிகரிக்கும் 4.1 · 10 - 3 ஓம். வெப்பநிலை மாற்றங்களுடனான எதிர்ப்பை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்

இதில் r என்பது வெப்பத்திற்குப் பின் ஏற்படும் மின்தடை, r 0 என்பது வெப்பப்படுத்துவதற்கு முன் உள்ள மின்தடை, a என்பது எதிர்ப்பின் வெப்பநிலைக் குணகம், t 2 என்பது வெப்பத்திற்கு முன் வெப்பநிலை, t 1 என்பது வெப்பத்திற்குப் பின் வெப்பநிலை.

எங்கள் மதிப்புகளை மாற்றினால், நாம் பெறுகிறோம்: r=0.0175*(1+0.0041*(154-20))=0.0271 Ohm*mm 2 /m. நீங்கள் பார்க்கிறபடி, 1 மீ நீளமும், 1 மிமீ 2 குறுக்கு வெட்டுப் பகுதியும் கொண்ட எங்கள் செப்புப் பட்டை, 154 டிகிரிக்கு சூடாக்கப்பட்ட பிறகு, அலுமினியத்தால் செய்யப்பட்ட அதே பட்டியின் அதே எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்கும். 20 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலை.

வெப்பநிலை மாற்றங்களுடன் எதிர்ப்பை மாற்றும் பண்பு எதிர்ப்பு வெப்பமானிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சாதனங்கள் எதிர்ப்பு அளவீடுகளின் அடிப்படையில் வெப்பநிலையை அளவிட முடியும். எதிர்ப்பு தெர்மோமீட்டர்கள் அதிக அளவீட்டு துல்லியம் கொண்டவை, ஆனால் சிறிய வெப்பநிலை வரம்புகள்.

நடைமுறையில், கடத்திகளின் பண்புகள் பத்தியில் தடுக்கதற்போதைய மிகவும் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு உதாரணம் ஒரு ஒளிரும் விளக்கு, அங்கு ஒரு டங்ஸ்டன் இழை உலோகத்தின் உயர் எதிர்ப்பு, அதன் பெரிய நீளம் மற்றும் குறுகிய குறுக்குவெட்டு காரணமாக சூடுபடுத்தப்படுகிறது. அல்லது அதிக எதிர்ப்பின் காரணமாக சுருள் வெப்பமடையும் எந்த வெப்ப சாதனமும். மின் பொறியியலில், எதிர்ப்பைக் கொண்ட ஒரு தனிமம் மின்தடை என்று அழைக்கப்படுகிறது. கிட்டத்தட்ட எந்த மின்சுற்றிலும் மின்தடை பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மின் பொறியியலில் பயன்படுத்தப்படும் இயற்பியல் அளவுகளில் ஒன்று மின் எதிர்ப்பாற்றல் ஆகும். அலுமினியத்தின் எதிர்ப்பைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது, ​​​​இந்த மதிப்பு அதன் வழியாக மின்சாரம் செல்வதைத் தடுக்க ஒரு பொருளின் திறனைக் குறிக்கிறது என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும்.

எதிர்ப்பாற்றல் கருத்துக்கள்

குறிப்பிட்ட எதிர்ப்பிற்கு எதிரான மதிப்பு குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறன் அல்லது மின் கடத்துத்திறன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. சாதாரண மின் எதிர்ப்பு என்பது ஒரு கடத்தியின் சிறப்பியல்பு மற்றும் குறிப்பிட்ட மின் எதிர்ப்பு என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட பொருளின் பண்பு மட்டுமே.

ஒரு விதியாக, ஒரே மாதிரியான கட்டமைப்பைக் கொண்ட கடத்திக்கு இந்த மதிப்பு கணக்கிடப்படுகிறது. ஒரே மாதிரியான மின் கடத்திகள் தீர்மானிக்க, சூத்திரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

இந்த அளவின் இயற்பியல் பொருள் ஒரு குறிப்பிட்ட அலகு நீளம் மற்றும் குறுக்குவெட்டு பகுதியுடன் ஒரே மாதிரியான கடத்தியின் ஒரு குறிப்பிட்ட எதிர்ப்பில் உள்ளது. அளவீட்டு அலகு SI அலகு Om.m அல்லது அமைப்பு அல்லாத Om.mm2/m ஆகும். கடைசி அலகு என்பது, 1 மீ நீளமுள்ள, 1 மிமீ2 குறுக்குவெட்டுப் பகுதியைக் கொண்ட, ஒரே மாதிரியான பொருளால் செய்யப்பட்ட ஒரு கடத்தி, 1 ஓம் எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்கும். எனவே, எந்தவொரு பொருளின் எதிர்ப்பையும் சதித்திட்டத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிட முடியும் மின்சுற்று, 1 மீ நீளம், குறுக்கு வெட்டு 1 மிமீ2 இருக்கும்.

வெவ்வேறு உலோகங்களின் எதிர்ப்பு

ஒவ்வொரு உலோகத்திற்கும் அதன் சொந்த பண்புகள் உள்ளன. உதாரணமாக, அலுமினியத்தின் எதிர்ப்பை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால், தாமிரத்திற்கு இந்த மதிப்பு 0.0175 Ohm.mm2/m என்றும், அலுமினியத்திற்கு 0.0271 Ohm.mm2/m என்றும் நாம் கவனிக்கலாம். இதனால், அலுமினியத்தின் எதிர்ப்பாற்றல் தாமிரத்தை விட கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது. அலுமினியத்தை விட மின் கடத்துத்திறன் மிக அதிகம் என்பது இதிலிருந்து தெரிகிறது.

உலோகங்களின் எதிர்ப்பு மதிப்பு சில காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சிதைவின் போது, ​​படிக லட்டியின் அமைப்பு சீர்குலைக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக ஏற்படும் குறைபாடுகள் காரணமாக, கடத்தியின் உள்ளே எலக்ட்ரான்களின் பத்தியில் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது. எனவே, உலோகத்தின் எதிர்ப்பாற்றல் அதிகரிக்கிறது.

வெப்பநிலையும் ஒரு விளைவைக் கொண்டுள்ளது. வெப்பமடையும் போது, ​​படிக லேட்டிஸின் முனைகள் மிகவும் வலுவாக அதிர்வுறும், அதன் மூலம் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது. தற்போது, ​​அதிக மின்தடையின் காரணமாக, அலுமினிய கம்பிகள் அதிக கடத்துத்திறன் கொண்ட செப்பு கம்பிகளால் பரவலாக மாற்றப்படுகின்றன.