Основные характеристики проводниковых материалов

В качестве проводниковых материалов в технике применяются в основном металлы, а также их сплавы. Перенос электричества осуществляется в них свободными электронами, которые находятся на наружных …

Основными характеристиками проводников являются:

1) удельное электрическое сопротивление ρ

2) удельная электропроводность γ

3) температурный коэффициент удельного сопротивления.

α=1/ρ

R=(ρ l)/S, где

l – длина проводника

S – площадь сечения

Величина, обратная удельному электрическому сопротивлению называется удельной электропроводностью.

γ=1/ρ

Величина удельного сопротивления зависит от средней длины свободного пробега электрона. При столкновении электронов с ионами кристаллической решетки энергия электронов передается металлической основе проводника.

В результате чего он нагревается, а тепло рассеивается.

С увеличением температуры удельное электрическое сопротивление возрастает, так как усиливаются колебания кристаллической решетки, и на пути движения электронов становится больше препятствий.

Это приводит к уменьшению подвижности электронов. С понижением температуры удельное сопротивление уменьшается. Зависимость удельного сопротивления проводников от температуры выражается:

ρ_t=ρ₀(1-α_ρ(t_T-t₀))

ρ_t – удельное сопротивление при температуре Т

ρ₀ – удельное сопротивление при начальной температуре t₀

α_ρ – температура коэффициента удельного электрического сопротивления.

Температурный коэффициент удельного сопротивления электрического сопротивления.

Температурный коэффициент удельного сопротивления электрического сопротивления показывает, на сколько изменяется сопротивление проводника при изменении температуры на 1˚С.

На величину α_ρ влияют примеси в металле.

Пластическая деформация и другие факторы, которые вызывают искажение кристаллической решетки.

Чем меньше искажение кристаллической решетки, тем больше длина свободного пробега электронов, и тем меньше удельное сопротивление.

Для проводников важными являются тепловые свойства металлов (теплопроводность, температура плавления, температурный коэффициент линейного расширения (КЛТР) и т.д.), а также механические свойства (прочность, пластичность, вязкость).

Их характеристики: относительное удлинение, сужение.

В зависимости от назначения проводниковые материалы подразделяются на: