الصفحة الرئيسية

خزان للصرف الصحي

المقاومة الكهربائية النوعية للنيكل. المقاومة الكهربائية والتوصيل

مقاومة الموصلات الشعبية (المعادن والسبائك). مقاومة الصلب

مقاومة الحديد والألمنيوم والموصلات الأخرى

يتطلب نقل الكهرباء لمسافات طويلة الحرص على تقليل الخسائر الناتجة عن التغلب على مقاومة الموصلات التي يتكون منها الخط الكهربائي. بالطبع ، هذا لا يعني أن مثل هذه الخسائر ، التي تحدث بالفعل على وجه التحديد في الدوائر وأجهزة الاستهلاك ، لا تلعب دورًا.

لذلك ، من المهم معرفة معلمات جميع العناصر والمواد المستخدمة. وليست كهربائية فحسب ، بل ميكانيكية أيضًا. وأن يكون لديك تحت تصرفك بعض المواد المرجعية الملائمة التي تسمح لك بمقارنة خصائص المواد المختلفة واختيار بالضبط ما سيكون الأمثل في موقف معين للتصميم والتشغيل.في خطوط نقل الطاقة ، حيث تكون المهمة أكثر إنتاجية ، أي ، بكفاءة عالية ، لجلب الطاقة للمستهلك ، يتم أخذ كل من اقتصاديات الخسائر وآليات الخطوط نفسها في الاعتبار. تعتمد الكفاءة الاقتصادية النهائية للخط على الميكانيكا - أي ترتيب وترتيب الموصلات والعوازل والدعامات ومحولات الصعود / التنحي ووزن وقوة جميع الهياكل ، بما في ذلك الأسلاك الممتدة لمسافات طويلة ، وكذلك على المواد المختارة لكل عنصر إنشائي ، وتكاليف العمل والتشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، في الخطوط التي تنقل الكهرباء ، تكون متطلبات ضمان سلامة كل من الخطوط نفسها والبيئة التي تمر فيها أعلى. وهذا يضيف تكاليف لضمان توصيل الكهرباء وهامش أمان إضافي لجميع الهياكل.

للمقارنة ، عادة ما يتم تقليل البيانات إلى نموذج واحد قابل للمقارنة. في كثير من الأحيان ، يتم إضافة لقب "محدد" إلى هذه الخصائص ، ويتم اعتبار القيم نفسها في بعض المعايير الموحدة من حيث المعلمات الفيزيائية. على سبيل المثال ، المقاومة الكهربائية هي مقاومة (أوم) موصل مصنوع من بعض المعادن (النحاس والألمنيوم والفولاذ والتنغستن والذهب) التي لها طول وحدة وقسم وحدة في نظام الوحدات المستخدمة (عادةً في النظام الدولي للوحدات). بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحديد درجة الحرارة ، لأنه عند تسخينها ، يمكن أن تتصرف مقاومة الموصلات بشكل مختلف. يتم أخذ متوسط ظروف التشغيل العادية كأساس - عند 20 درجة مئوية. وحيث تكون الخصائص مهمة عند تغيير معلمات الوسيط (درجة الحرارة والضغط) ، يتم إدخال المعاملات ويتم تجميع جداول ورسوم بيانية إضافية للاعتماديات.

أنواع المقاومة

لأن المقاومة هي:

نشط - أو أومي ، مقاوم - ناتج عن تكلفة الكهرباء لتسخين الموصل (معدن) عند مرور تيار كهربائي عبره ، و
تفاعلي - سعوي أو استقرائي - والذي يأتي من الخسائر الحتمية لإحداث أي تغييرات في التيار المار عبر موصل المجالات الكهربائية ، ومن ثم يمكن أن تكون مقاومة الموصل من نوعين:

مقاومة كهربائية محددة للتيار المباشر (لها طابع مقاوم) و
مقاومة كهربائية محددة للتيار المتردد (لها طابع رد الفعل).

هنا ، المقاومة من النوع 2 هي قيمة معقدة ، فهي تتكون من عنصرين من TP - نشطة ومتفاعلة ، لأن المقاومة المقاومة توجد دائمًا عندما يمر التيار ، بغض النظر عن طبيعته ، ولا يحدث رد الفعل إلا مع أي تغيير في التيار في الدوائر. في دارات التيار المستمر ، تحدث المفاعلة فقط أثناء العبور المرتبط بالتيار (التغيير في التيار من 0 إلى الاسمي) أو إيقاف التشغيل (الاختلاف من الاسمي إلى 0). وعادة ما يتم أخذها في الاعتبار فقط عند تصميم الحماية من الحمل الزائد.

في دوائر التيار المتردد ، تكون الظواهر المرتبطة بالتفاعلات أكثر تنوعًا. إنها لا تعتمد فقط على المرور الفعلي للتيار عبر قسم معين ، ولكن أيضًا على شكل الموصل ، والاعتماد ليس خطيًا.

الحقيقة هي أن التيار المتردد يحث على مجال كهربائي حول كل من الموصل الذي يتدفق من خلاله ، وفي الموصل نفسه. ومن هذا المجال ، تنشأ تيارات إيدي ، والتي تعطي تأثير "دفع" الحركة الرئيسية الفعلية للشحنات ، من عمق قسم الموصل بأكمله إلى سطحه ، وهو ما يسمى "تأثير الجلد" (من الجلد - جلد). اتضح أن التيارات الدوامة ، كما كانت ، "تسرق" مقطعها العرضي من الموصل. يتدفق التيار في طبقة معينة قريبة من السطح ، ويظل باقي سمك الموصل غير مستخدم ، ولا يقلل من مقاومته ، ولا فائدة من زيادة سمك الموصلات. خاصة عند الترددات العالية. لذلك ، بالنسبة للتيار المتناوب ، يتم قياس المقاومة في مثل هذه المقاطع العرضية للموصلات ، حيث يمكن اعتبار المقطع العرضي بأكمله بالقرب من السطح. يسمى هذا السلك رقيقًا ، ويساوي سمكه ضعف عمق هذه الطبقة السطحية ، حيث تحل تيارات إيدي محل التيار الرئيسي المفيد المتدفق في الموصل.

بالطبع ، لا يقتصر التوصيل الفعال للتيار المتردد على انخفاض سمك الأسلاك المستديرة في المقطع العرضي. يمكن ترقق الموصل ، ولكن في نفس الوقت يصبح مسطحًا على شكل شريط ، ثم يكون المقطع العرضي أعلى من السلك المستدير ، على التوالي ، وتكون المقاومة أقل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مجرد زيادة مساحة السطح سيكون له تأثير في زيادة المقطع العرضي الفعال. يمكن تحقيق الشيء نفسه باستخدام سلك مجدول بدلاً من حبلا منفردًا ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن السلك المجدول متفوق في المرونة على الخيط الفردي ، والذي غالبًا ما يكون ذا قيمة أيضًا. من ناحية أخرى ، مع الأخذ في الاعتبار تأثير الجلد في الأسلاك ، من الممكن جعل الأسلاك مركبة عن طريق صنع قلب معدن له خصائص قوة جيدة ، مثل الفولاذ ، ولكن خصائص كهربائية منخفضة. في الوقت نفسه ، يتم صنع جديلة من الألومنيوم فوق الفولاذ ، والذي يتمتع بمقاومة أقل.

بالإضافة إلى تأثير الجلد ، يتأثر تدفق التيار المتردد في الموصلات بإثارة التيارات الدوامة في الموصلات المحيطة. تسمى هذه التيارات بتيارات الالتقاط ، ويتم تحفيزها في كل من المعادن التي لا تلعب دور الأسلاك (تحمل العناصر الهيكلية) ، وفي أسلاك المجمع الموصل بأكمله - تلعب دور الأسلاك في المراحل الأخرى ، الصفر ، التأريض .

تحدث كل هذه الظواهر في جميع التصميمات المتعلقة بالكهرباء ، وهذا يعزز بشكل أكبر أهمية وجود معلومات مرجعية موجزة تحت تصرفك لمجموعة متنوعة من المواد.

تُقاس مقاومة الموصلات بأدوات حساسة ودقيقة للغاية ، حيث يتم اختيار المعادن للأسلاك ولديها أقل مقاومة - بترتيب أوم * 10-6 لكل متر من الطول والمربع. مم. أقسام. لقياس مقاومة العزل ، هناك حاجة إلى أدوات ، على العكس من ذلك ، لها نطاقات من قيم المقاومة الكبيرة جدًا - عادةً ميغا أوم. من الواضح أن الموصلات يجب أن تعمل بشكل جيد ، ويجب عزل العوازل جيدًا.

الطاولة

الحديد كموصل في الهندسة الكهربائية

الحديد هو أكثر المعادن شيوعًا في الطبيعة والتكنولوجيا (بعد الهيدروجين ، وهو معدن أيضًا). إنه أيضًا أرخص الأسعار وله خصائص قوة ممتازة ، لذلك يتم استخدامه في كل مكان كأساس لقوة الهياكل المختلفة.

في الهندسة الكهربائية ، يتم استخدام الحديد كموصل على شكل أسلاك مرنة من الصلب حيث تكون هناك حاجة إلى القوة البدنية والمرونة ، ويمكن تحقيق المقاومة المرغوبة بسبب القسم المناسب.

بوجود جدول بمقاومات محددة لمختلف المعادن والسبائك ، يمكن حساب المقاطع العرضية للأسلاك المصنوعة من موصلات مختلفة.

على سبيل المثال ، دعونا نحاول إيجاد المقطع العرضي المكافئ كهربائيًا للموصلات المصنوعة من مواد مختلفة: أسلاك النحاس والتنغستن والنيكل والحديد. للحصول على سلك الألمنيوم الأولي بمقطع عرضي 2.5 مم.

نحتاج إلى أن تكون مقاومة السلك من كل هذه المعادن على طول 1 متر مساوية لمقاومة السلك الأصلي. ستساوي مقاومة الألمنيوم لكل متر واحد من الطول و 2.5 ملم من المقطع العرضي

حيث R هي المقاومة ، ρ هي مقاومة المعدن من الجدول ، S هي مساحة المقطع العرضي ، L هي الطول.

باستبدال القيم الأولية ، نحصل على مقاومة قطعة طولها متر من سلك الألومنيوم بالأوم.

بعد ذلك ، نحل صيغة S.

، سوف نستبدل القيم من الجدول ونحصل على مناطق المقطع العرضي للمعادن المختلفة.

نظرًا لأن المقاومة في الجدول تقاس على سلك طوله 1 متر ، بالميكرو أوم لكل 1 مم 2 من المقطع العرضي ، فقد حصلنا عليها بالميكرو أوم. للحصول عليها بالأوم ، تحتاج إلى ضرب القيمة في 10-6. لكن عدد الأوم الذي يحتوي على 6 أصفار بعد الفاصلة العشرية ليس ضروريًا بالنسبة إلينا ، لأننا ما زلنا نجد النتيجة النهائية بوحدة mm2.

كما ترون ، مقاومة الحديد كبيرة جدًا ، السلك سميك.

لكن هناك مواد تحتوي على المزيد ، مثل النيكل أو الكستانتان.

مقالات مماثلة:

domelectrik.ru

جدول المقاومة الكهربائية للمعادن والسبائك في الهندسة الكهربائية

الصفحة الرئيسية> ذ>

المقاومة النوعية للمعادن.

المقاومة النوعية للسبائك.

يتم إعطاء القيم عند t = 20 درجة مئوية. تعتمد مقاومة السبائك على تكوينها الدقيق التعليقات مدعومة من HyperComments

tab.wikimassa.org

مقاومة كهربائية محددة | عالم اللحام

المقاومة الكهربائية للمواد

المقاومة الكهربائية (المقاومة) - قدرة المادة على منع مرور التيار الكهربائي.

وحدة القياس (SI) - أوم م ؛ يقاس أيضًا بالأوم سم وأوم مم 2 / م.

درجة حرارة المادة ، المقاومة الكهربائية ° С ، أوم م

المعادن
الألومنيوم	20	0.028 10-6
البريليوم	20	0.036 10-6
البرونز الفسفوري	20	0.08 10-6
الفاناديوم	20	0.196 10-6
التنغستن	20	0.055 10-6
الهافنيوم	20	0.322 10-6
دورالومين	20	0.034 10-6
حديد	20	0.097 10-6
ذهب	20	0.024 10-6
إيريديوم	20	0.063 10-6
الكادميوم	20	0.076 10-6
البوتاسيوم	20	0.066 10-6
الكالسيوم	20	0.046 10-6
كوبالت	20	0.097 10-6
السيليكون	27	0.58 10-4
نحاس	20	0.075 10-6
المغنيسيوم	20	0.045 10-6
المنغنيز	20	0.050 10-6
نحاس	20	0.017 10-6
المغنيسيوم	20	0.054 10-6
الموليبدينوم	20	0.057 10-6
صوديوم	20	0.047 10-6
نيكل	20	0.073 10-6
النيوبيوم	20	0.152 10-6
تين	20	0.113 10-6
البلاديوم	20	0.107 10-6
البلاتين	20	0.110 10-6
الروديوم	20	0.047 10-6
الزئبق	20	0.958 10-6
قيادة	20	0.221 10-6
فضة	20	0.016 10-6
صلب	20	0.12 10-6
التنتالوم	20	0.146 10-6
التيتانيوم	20	0.54 10-6
الكروم	20	0.131 10-6
الزنك	20	0.061 10-6
الزركونيوم	20	0.45 10-6
الحديد الزهر	20	0.65 10-6
بلاستيك
جيتيناكس	20	109–1012
كابرون	20	1010–1011
لافسان	20	1014–1016
زجاج عضوي	20	1011–1013
الستايروفوم	20	1011
PVC	20	1010–1012
البوليسترين	20	1013–1015
بولي ايثيلين	20	1015
الألياف الزجاجية	20	1011–1012
نسيج	20	107–1010
شريط سينمائي	20	109
إيبونيت	20	1012–1014
ممحاة
ممحاة	20	1011–1012
السوائل
زيت المحولات	20	1010–1013
غازات
هواء	0	1015–1018
خشب
الخشب الجاف	20	109–1010
المعادن
كوارتز	230	109
ميكا	20	1011–1015
مواد متعددة
زجاج	20	109–1013

المؤلفات

ألفا وأوميغا. مرجع موجز / تالين: Printest ، 1991 - 448 ص.
كتيب الفيزياء الابتدائية / N.N. كوشكين ، م. شيركيفيتش. M. ، علم. 1976. 256 ص.
كتاب مرجعي عن لحام المعادن غير الحديدية / S.M. جورفيتش. كييف: نوكوفا دومكا. 1990. 512 ص.

weldworld.com

مقاومة المعادن والإلكتروليتات والمواد (جدول)

مقاومة المعادن والعوازل

يعطي الجدول المرجعي قيم المقاومة p لبعض المعادن والعوازل عند درجة حرارة 18-20 درجة مئوية ، معبراً عنها بالأوم سم. تعتمد قيمة p للمعادن بشكل كبير على الشوائب ، يعطي الجدول قيم p للمعادن النقية كيميائياً ، بالنسبة للعوازل التي يتم إعطاؤها تقريبًا. يتم ترتيب المعادن والعوازل في الجدول بترتيب زيادة قيم p.

مقاومة الجدول للمعادن

معادن نقية	104 ρ (أوم سم)	معادن نقية	104 ρ (أوم سم)



الألومنيوم
دورالومين
		بلاتينيت 2)

		أرجنتين
المنغنيز
		المنجانين
التنغستن		قسنطينة
الموليبدينوم		سبيكة خشب 3)

		روز سبائك 4)






البلاديوم		فكر 6)

جدول مقاومة العوازل

عوازل		عوازل


الخشب الجاف

شريط سينمائي
		الصنوبري
Getinaks		الكوارتز _ \| _ المحور

زجاج الصودا		البوليسترين
زجاج بيركس
كوارتز \|\| المحاور
الكوارتز تنصهر

مقاومة المعادن النقية في درجات حرارة منخفضة

يعطي الجدول قيم المقاومة (بالأوم سم) لبعض المعادن النقية عند درجات حرارة منخفضة (0 درجة مئوية).

نسبة المقاومة Rt / Rq للمعادن النقية عند درجة حرارة T ° K و 273 ° K.

يعطي الجدول المرجعي نسبة Rt / Rq لمقاومة المعادن النقية عند درجة حرارة T ° K و 273 ° K.

معادن نقية
الألومنيوم
الألومنيوم


التنغستن
التنغستن






الموليبدينوم
الموليبدينوم

مقاومة الإلكتروليتات

يعطي الجدول قيم المقاومة النوعية للإلكتروليتات بالأوم سم عند درجة حرارة 18 درجة مئوية. يتم إعطاء تركيز المحاليل ج كنسبة مئوية ، والتي تحدد عدد جرامات الملح اللامائي أو الحمض في 100 جم من المحلول.

مصدر المعلومات: دليل موجز فيزيائي وتقني / المجلد 1 ، - م: 1960.

infotables.ru

المقاومة الكهربائية - فولاذ

صفحة 1

تزداد المقاومة الكهربائية للصلب مع زيادة درجة الحرارة ، وتلاحظ أكبر التغييرات عند تسخينها إلى درجة حرارة نقطة كوري. بعد نقطة كوري ، تتغير قيمة المقاومة الكهربائية بشكل طفيف وعند درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية تظل ثابتة عمليًا.

نظرًا للمقاومة الكهربائية العالية للفولاذ ، تخلق iuKii تباطؤًا كبيرًا في اضمحلال التدفق. في الموصلات لمدة 100 أ ، يكون وقت التسرب هو 0 07 ثانية ، وفي الموصلات 600 أ -0 23 ثانية. نظرًا للمتطلبات الخاصة للموصلات من سلسلة KMV ، المصممة لتشغيل وإيقاف تشغيل المغناطيسات الكهربائية لمحركات قاطع دارة الزيت ، تسمح الآلية الكهرومغناطيسية لهذه الموصلات بضبط جهد التشغيل وإطلاق الجهد عن طريق ضبط قوة العودة الربيع والربيع الخاص المسيل للدموع. يجب أن تعمل الموصلات من نوع KMV مع انخفاض عميق في الجهد. لذلك ، يمكن أن ينخفض الحد الأدنى لجهد التشغيل لهذه الموصلات إلى 65٪ UH. يتسبب جهد الالتقاط المنخفض هذا في تدفق تيار خلال الملف عند الجهد المقنن ، مما يؤدي إلى زيادة تسخين الملف.

تزيد مادة السيليكون المضافة من المقاومة الكهربائية للفولاذ بما يتناسب تقريبًا مع محتوى السيليكون وبالتالي تساعد على تقليل خسائر التيار الدوامة التي تحدث في الفولاذ عند تشغيله في مجال مغناطيسي متناوب.

تزيد مضافة السيليكون من المقاومة الكهربائية للفولاذ ، مما يساعد على تقليل خسائر تيار الدوامة ، ولكن في نفس الوقت ، يزيد السيليكون من الخواص الميكانيكية للفولاذ ، مما يجعله هشًا.

أوم - مم 2 / م - المقاومة الكهربائية للفولاذ.

لتقليل التيارات الدوامة ، يتم استخدام النوى ، مصنوعة من درجات الصلب مع زيادة المقاومة الكهربائية للصلب ، وتحتوي على 0 5-4 8٪ سيليكون.

للقيام بذلك ، تم وضع شاشة رفيعة مصنوعة من الفولاذ اللين مغناطيسيًا على دوار ضخم مصنوع من سبيكة CM-19 المثالية. تختلف المقاومة الكهربائية المحددة للصلب قليلاً عن المقاومة المحددة للسبيكة ، ويكون cg للصلب أعلى تقريبًا من حيث الحجم. يتم اختيار سمك الشاشة وفقًا لعمق الاختراق لتوافقيات الأسنان من الدرجة الأولى ويساوي d 0 8 مم. للمقارنة ، تم إعطاء خسائر إضافية ، W ، بدوار أساسي على شكل قفص سنجاب ودوار من طبقتين مع أسطوانة ضخمة مصنوعة من سبيكة CM-19 مع حلقات نهاية نحاسية.

المادة الرئيسية الموصلة مغناطيسيًا هي سبائك الصلب الكهربائية المحتوية على 2 إلى 5٪ من السيليكون. تزيد مضافة السيليكون من المقاومة الكهربائية للفولاذ ، مما يؤدي إلى تقليل خسائر تيار الدوامة ، ويصبح الفولاذ مقاومًا للأكسدة والشيخوخة ، ولكنه يصبح أكثر هشاشة. في السنوات الأخيرة ، تم استخدام الفولاذ المدلفن على البارد الموجه للحبوب مع خصائص مغناطيسية أعلى في اتجاه التدحرج على نطاق واسع. لتقليل الخسائر من التيارات الدوامة ، يتكون قلب الدائرة المغناطيسية في شكل حزمة مجمعة من صفائح من الفولاذ المختوم.

الفولاذ الكهربائي هو صلب منخفض الكربون. لتحسين الخصائص المغناطيسية ، يتم إدخال السيليكون فيه ، مما يؤدي إلى زيادة المقاومة الكهربائية للفولاذ. هذا يؤدي إلى انخفاض في خسائر التيار الدوامة.

بعد المعالجة ، يتم تلدين الدائرة المغناطيسية. نظرًا لأن التيارات الدوامة في الفولاذ متورطة في إنشاء التباطؤ ، يجب على المرء التركيز على المقاومة الكهربائية للصلب بترتيب Rs (Yu-15) 10-6 أوم سم. في موضع جذب المحرك ، يكون النظام المغناطيسي تمامًا مشبع بشدة ، لذا فإن الحث الأولي في الأنظمة المغناطيسية المختلفة يتقلب في حدود صغيرة جدًا ويكون للصلب من الدرجة E Vn1 6 - 1 7 Ch. تحافظ القيمة المحددة للحث على قوة المجال في فولاذ ترتيب يانغ.

لتصنيع الأنظمة المغناطيسية (الدوائر المغناطيسية) للمحولات ، يتم استخدام الفولاذ الكهربائي الرقيق الخاص ، والذي يحتوي على محتوى سيليكون متزايد (يصل إلى 5 ٪). يساهم السيليكون في نزع الكربنة من الفولاذ ، مما يؤدي إلى زيادة النفاذية المغناطيسية ، ويقلل من خسائر التباطؤ ويزيد من مقاومته الكهربائية. تسمح الزيادة في المقاومة الكهربائية المحددة للصلب بتقليل الخسائر فيه من التيارات الدوامية. بالإضافة إلى ذلك ، يُضعف السيليكون شيخوخة الفولاذ (زيادة خسائر الفولاذ بمرور الوقت) ، ويقلل من انقباضه المغناطيسي (التغير في شكل وحجم الجسم أثناء المغنطة) ، وبالتالي ضوضاء المحولات. في الوقت نفسه ، يؤدي وجود السيليكون في الفولاذ إلى زيادة هشاشته ويجعل من الصعب تشغيله بالماكينة.

الصفحات: 1 2

www.ngpedia.ru

المقاومة | Wikitronics Wiki

المقاومة هي إحدى خصائص المادة التي تحدد قدرتها على توصيل التيار الكهربائي. يتم تعريفها على أنها نسبة المجال الكهربائي إلى كثافة التيار. في الحالة العامة ، هو موتر ، ولكن بالنسبة لمعظم المواد التي لا تظهر خصائص متباينة الخواص ، يتم أخذها كقيمة عددية.

التعيين - ρ

$ \ vec E = \ rho \ vec j ، $

$ \ vec E $ - شدة المجال الكهربائي ، $ \ vec j $ - كثافة التيار.

وحدة SI هي مقياس أوم (أوم م ، Ω م).

يتم تحديد مقاومة الأسطوانة أو المنشور (بين النهايات) لمادة بطول l والمقطع العرضي S من حيث المقاومة على النحو التالي:

$ R = \ frac (\ rho l) (S). $

في التكنولوجيا ، يتم استخدام تعريف المقاومة ، كمقاومة لموصل المقطع العرضي للوحدة وطول الوحدة.

المقاومة لبعض المواد المستخدمة في الهندسة الكهربائية تحرير

المادة ρ عند 300 كلفن ، أوم م TKS ، K⁻¹

فضة	1.59 10⁻⁸	4.10 10⁻³
نحاس	1.67 10⁻⁸	4.33 10⁻³
ذهب	2.35 10⁻⁸	3.98 10⁻³
الألومنيوم	2.65 10⁻⁸	4.29 10⁻³
التنغستن	5.65 10⁻⁸	4.83 10⁻³
نحاس	6.5 10⁻⁸	1.5 10⁻³
النيكل	6.84 10⁻⁸	6.75 10⁻³
حديد (α)	9.7 10⁻⁸	6.57 10⁻³
القصدير الرمادي	1.01 10⁻⁷	4.63 10⁻³
البلاتين	1.06 10⁻⁷	6.75 10⁻³
القصدير الأبيض	1.1 10⁻⁷	4.63 10⁻³
صلب	1.6 10⁻⁷	3.3 10⁻³
قيادة	2.06 10⁻⁷	4.22 10⁻³
دورالومين	4.0 10⁻⁷	2.8 10⁻³
المنغنين	4.3 10⁻⁷	± 2 10⁻⁵
كونستانتان	5.0 10⁻⁷	± 3 10⁻⁵
الزئبق	9.84 10⁻⁷	9.9 10⁻⁴
نيتشروم 80/20	1.05 10⁻⁶	1.8 10⁻⁴
كانتال A1	1.45 10⁻⁶	3 10⁻⁵
الكربون (الماس ، الجرافيت)	1.3 10⁻⁵
الجرمانيوم	4.6 10⁻¹
السيليكون	6.4 10²
الإيثانول	3 10³
ماء مقطر	5 10³
يبونيت	10⁸
الورق الصلب	10¹⁰
زيت المحولات	10¹¹
زجاج عادي	5 10¹¹
البولي فينيل	10¹²
الخزف	10¹²
خشب	10¹²
PTFE (تفلون)	> 10¹³
ممحاة	5 10¹³
زجاج الكوارتز	10¹⁴
ورق مشمع	10¹⁴
البوليسترين	> 10¹⁴
الميكا	5 10¹⁴
البارافين	10¹⁵
بولي ايثيلين	3 10¹⁵
راتنج الاكريليك	10¹⁹

en.electronics.wikia.com

مقاومة كهربائية محددة | صيغة الحجمي الجدول

المقاومة الكهربائية هي كمية فيزيائية تشير إلى مدى قدرة المادة على مقاومة مرور تيار كهربائي من خلالها. قد يخلط بعض الناس بين هذه الخاصية والمقاومة الكهربائية العادية. على الرغم من تشابه المفاهيم ، فإن الاختلاف بينهما يكمن في حقيقة أن المحدد يشير إلى المواد ، والمصطلح الثاني يشير حصريًا إلى الموصلات ويعتمد على مادة تصنيعها.

مقلوب هذه المادة هو التوصيل الكهربائي. كلما زادت هذه المعلمة ، كان التيار يمر عبر المادة بشكل أفضل. وفقًا لذلك ، كلما ارتفعت المقاومة ، من المتوقع حدوث المزيد من الخسائر عند الإنتاج.

صيغة الحساب وقيمة القياس

بالنظر إلى ما يتم قياس المقاومة الكهربائية به ، من الممكن أيضًا تتبع الاتصال مع غير المحدد ، حيث يتم استخدام وحدات أوم م لتعيين المعلمة. يتم الإشارة إلى القيمة نفسها كـ ρ. بهذه القيمة ، من الممكن تحديد مقاومة مادة ما في حالة معينة ، بناءً على أبعادها. تتوافق وحدة القياس هذه مع نظام SI ، ولكن قد تكون هناك خيارات أخرى. في التكنولوجيا ، يمكنك أن ترى بشكل دوري التسمية القديمة أوم mm2 / m. للتحويل من هذا النظام إلى النظام الدولي ، لن تحتاج إلى استخدام صيغ معقدة ، لأن 1 أوم مم 2 / م يساوي 10-6 أوم م.

تكون صيغة المقاومة الكهربائية كما يلي:

R = (ρ l) / S ، حيث:

R هي مقاومة الموصل ؛
Ρ هي مقاومة المادة ؛
l طول الموصل ؛
S هو المقطع العرضي للموصل.

اعتماد درجات الحرارة

تعتمد المقاومة الكهربائية المحددة على درجة الحرارة. لكن كل مجموعات المواد تظهر نفسها بشكل مختلف عندما تتغير. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند حساب الأسلاك التي ستعمل في ظروف معينة. على سبيل المثال ، في الشارع ، حيث تعتمد قيم درجة الحرارة على الموسم ، تكون المواد الضرورية أقل عرضة للتغيرات في النطاق من -30 إلى +30 درجة مئوية. إذا كان من المخطط استخدامه في تقنية ستعمل في ظل نفس الظروف ، فمن الضروري هنا أيضًا تحسين الأسلاك لمعلمات محددة. يتم اختيار المادة دائمًا مع مراعاة العملية.

في الجدول الاسمي ، تؤخذ المقاومة الكهربائية عند درجة حرارة 0 درجة مئوية. ترجع الزيادة في هذه المعلمة عند تسخين المادة إلى حقيقة أن شدة حركة الذرات في المادة تبدأ في الزيادة. تنتشر ناقلات الشحنات الكهربائية بشكل عشوائي في جميع الاتجاهات ، مما يؤدي إلى خلق عوائق في حركة الجسيمات. يتم تقليل حجم التدفق الكهربائي.

مع انخفاض درجة الحرارة ، تصبح ظروف التدفق الحالية أفضل. عندما يتم الوصول إلى درجة حرارة معينة ، والتي ستكون مختلفة لكل معدن ، تظهر الموصلية الفائقة ، حيث تصل الخاصية المعنية إلى الصفر تقريبًا.

تصل الاختلافات في المعلمات أحيانًا إلى قيم كبيرة جدًا. يمكن استخدام تلك المواد ذات الأداء العالي كعوازل. إنها تساعد في حماية الأسلاك من الدوائر القصيرة والاتصال البشري غير المقصود. لا تنطبق بعض المواد بشكل عام على الهندسة الكهربائية إذا كانت لها قيمة عالية لهذه المعلمة. خصائص أخرى قد تتداخل مع هذا. على سبيل المثال ، لن يكون للتوصيل الكهربائي للماء أهمية كبيرة في هذا المجال. فيما يلي قيم بعض المواد ذات المعدلات المرتفعة.

مواد ذات مقاومة عالية	ρ (أوم م)
الباكليت	1016
البنزين	1015...1016
ورق	1015
ماء مقطرة	104
مياه البحر	0.3
الخشب الجاف	1012
كانت الأرض الرطبة	102
زجاج الكوارتز	1016
الكيروسين	1011
رخام	108
البارافين	1015
زيت البارافين	1014
شبكي	1013
البوليسترين	1016
PVC	1013
بولي ايثيلين	1012
زيت السيليكون	1013
ميكا	1014
زجاج	1011
زيت المحولات	1010
بورسلين	1014
سليت	1014
إيبونيت	1016
العنبر	1018

تستخدم المواد ذات المعدلات المنخفضة بشكل أكثر نشاطًا في الهندسة الكهربائية. غالبًا ما تكون هذه معادن تعمل كموصلات. كما أنها تظهر اختلافات كثيرة. لمعرفة المقاومة الكهربائية للنحاس أو المواد الأخرى ، يجدر النظر إلى الجدول المرجعي.

مواد ذات مقاومة منخفضة	ρ (أوم م)
الألومنيوم	2.7 10-8
التنغستن	5.5 10-8
الجرافيت	8.0 10-6
حديد	1.0 10-7
ذهب	2.2 10-8
إيريديوم	4.74 10-8
قسنطينة	5.0 10-7
فولاذ صلب	1.3 10-7
المغنيسيوم	4.4 10-8
المنجانين	4.3 10-7
نحاس	1.72 10-8
الموليبدينوم	5.4 10-8
نيكيل الفضي	3.3 10-7
نيكل	8.7 10-8
نيتشروم	1.12 10-6
تين	1.2 10-7
البلاتين	1.07 10-7
الزئبق	9.6 10-7
قيادة	2.08 10-7
فضة	1.6 10-8
الحديد الزهر الرمادي	1.0 10-6
فرش كاربون	4.0 10-5
الزنك	5.9 10-8
نيكل	0.4 10-6

المقاومة الكهربائية ذات الحجم المحدد

تميز هذه المعلمة القدرة على تمرير التيار عبر حجم المادة. للقياس ، من الضروري تطبيق جهد جهد من جوانب مختلفة من المادة ، حيث سيتم تضمين المنتج في الدائرة الكهربائية. يتم تزويده بالتيار مع المعلمات الاسمية. بعد المرور ، يتم قياس بيانات الإخراج.

استخدم في الهندسة الكهربائية

يستخدم تغيير المعلمة عند درجات حرارة مختلفة على نطاق واسع في الهندسة الكهربائية. أبسط مثال هو المصباح المتوهج ، حيث يتم استخدام خيوط نيتشروم. عند تسخينه ، يبدأ في التوهج. عندما يمر التيار من خلاله ، يبدأ في التسخين. مع زيادة الحرارة ، تزداد المقاومة. وفقًا لذلك ، فإن التيار الأولي المطلوب للحصول على الإضاءة محدود. يمكن أن يصبح ملف nichrome ، باستخدام نفس المبدأ ، منظمًا على أجهزة مختلفة.

كما تم استخدام المعادن الثمينة ، التي لها خصائص مناسبة للهندسة الكهربائية ، على نطاق واسع. بالنسبة للدوائر الحرجة التي تتطلب سرعة ، يتم تحديد جهات الاتصال الفضية. لديهم تكلفة عالية ، ولكن بالنظر إلى كمية المواد الصغيرة نسبيًا ، فإن استخدامها له ما يبرره تمامًا. النحاس أقل شأنا من الفضة في الموصلية ، ولكن سعره في المتناول أكثر ، لأنه يستخدم في كثير من الأحيان في صناعة الأسلاك.

في الظروف التي يمكن فيها استخدام درجات حرارة منخفضة للغاية ، يتم استخدام الموصلات الفائقة. بالنسبة لدرجة حرارة الغرفة والاستخدام الخارجي ، فهي ليست مناسبة دائمًا ، نظرًا لارتفاع درجة الحرارة ، ستبدأ موصليةها في الانخفاض ، لذلك يظل الألمنيوم والنحاس والفضة روادًا لمثل هذه الظروف.

في الممارسة العملية ، يتم أخذ العديد من المعلمات في الاعتبار ، وهذه المعلمة هي واحدة من أهمها. يتم تنفيذ جميع الحسابات في مرحلة التصميم ، حيث يتم استخدام المواد المرجعية.

14.04.2018

كأجزاء موصلة في التركيبات الكهربائية ، يتم استخدام الموصلات المصنوعة من النحاس والألمنيوم وسبائكها والحديد (الصلب).

يعتبر النحاس من أفضل المواد الموصلة للكهرباء. كثافة النحاس عند 20 درجة مئوية هي 8.95 جم / سم 3 ، ونقطة الانصهار 1083 درجة مئوية ، والنحاس نشط كيميائيًا قليلًا ، ولكنه يذوب بسهولة في حمض النيتريك ، ويذوب في أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك المخففة فقط في وجود الأكسدة عوامل (أكسجين). في الهواء ، يُغطى النحاس بسرعة بطبقة رقيقة من أكسيد داكن اللون ، لكن هذه الأكسدة لا تتغلغل بعمق في المعدن وتعمل كحماية ضد المزيد من التآكل. النحاس يفسح المجال بشكل جيد للتزوير والدرفلة بدون تسخين.

تستخدم للتصنيع النحاس الالكتروليتيفي سبائك تحتوي على 99.93٪ من النحاس النقي.

تعتمد الموصلية الكهربائية للنحاس بشدة على كمية ونوع الشوائب ، وبدرجة أقل ، على المعالجة الميكانيكية والحرارية. عند 20 درجة مئوية هو 0.0172-0.018 أوم × مم 2 / م.

لتصنيع الموصلات ، يتم استخدام النحاس اللين أو شبه الصلب أو الصلب بثقل نوعي يبلغ 8.9 و 8.95 و 8.96 جم / سم 3 على التوالي.

لتصنيع أجزاء من الأجزاء الحاملة للتيار تستخدم على نطاق واسع النحاس في سبائك مع معادن أخرى. السبائك الأكثر استخدامًا هي:

النحاس عبارة عن سبيكة من النحاس والزنك ، تحتوي على 50٪ على الأقل من النحاس في السبيكة ، مع إضافة معادن أخرى. نحاس 0.031 - 0.079 أوم × مم 2 / م. يوجد نحاس - تومباك بمحتوى نحاسي يزيد عن 72٪ (يتميز بخصائص ليونة عالية ومضادة للتآكل ومضادة للاحتكاك) و نحاس خاص مضاف إليه الألومنيوم أو القصدير أو الرصاص أو المنغنيز.

اتصال نحاسي

البرونز هو سبيكة من النحاس والقصدير مع إضافة من معادن مختلفة. اعتمادًا على محتوى المكون الرئيسي في السبيكة ، يُطلق على البرونز اسم القصدير والألمنيوم والسيليكون والفوسفور والكادميوم. مقاومة البرونز 0.021 - 0.052 أوم × مم 2 / م.

يتمتع النحاس والبرونز بخواص ميكانيكية وكيميائية فيزيائية جيدة. من السهل معالجتها عن طريق الصب والضغط ، وهي مقاومة للتآكل الجوي.

الألمنيوم - بصفاته ثاني مادة موصلة بعد النحاس.نقطة الانصهار 659.8 درجة مئوية. كثافة الألمنيوم عند درجة حرارة 20 درجة - 2.7 جم / سم 3. الألمنيوم سهل الصب ومصنوع بشكل جيد. عند درجة حرارة 100-150 درجة مئوية ، يكون الألمنيوم مطروقًا ومرنًا (يمكن دحرجته إلى صفائح يصل سمكها إلى 0.01 مم).

تعتمد الموصلية الكهربائية للألمنيوم بشكل كبير على الشوائب وقليلًا على المعالجة الميكانيكية والحرارية. كلما كان تركيب الألمنيوم أنقى ، زادت موصليةه الكهربائية ومقاومته للهجوم الكيميائي. تؤثر المعالجة الآلية والدرفلة والتلدين بشكل كبير على القوة الميكانيكية للألمنيوم. يزيد الألمنيوم الذي يعمل على البارد من صلابته ومرونته وقوة الشد. مقاومة الألمنيومعند 20 درجة مئوية 0.026 - 0.029 أوم × مم 2 / م.

عند استبدال النحاس بالألمنيوم ، يجب زيادة المقطع العرضي للموصل من حيث الموصلية ، أي 1.63 مرة.

مع الموصلية المتساوية ، يكون موصل الألمنيوم أخف مرتين من الموصل النحاسي.

لتصنيع الموصلات ، يتم استخدام الألمنيوم ، الذي يحتوي على 98٪ على الأقل من الألمنيوم النقي ، والسيليكون لا يزيد عن 0.3٪ ، والحديد لا يزيد عن 0.2٪

لتصنيع أجزاء من الأجزاء الحاملة للتيار ، استخدم سبائك الألومنيوم مع معادن أخرى، على سبيل المثال: Duralumin - سبيكة من الألومنيوم مع النحاس والمنغنيز.

السيلومين عبارة عن سبيكة ألومنيوم مصبوبة خفيفة مع خليط من السيليكون والمغنيسيوم والمنغنيز.

سبائك الألومنيوم لها خصائص صب جيدة وقوة ميكانيكية عالية.

الأكثر استخدامًا في الهندسة الكهربائية ما يلي سبائك الألومنيوم:

سبائك الألومنيوم المطاوع بدرجة AD ، بها ألومنيوم لا يقل عن 98.8 وشوائب أخرى تصل إلى 1.2.

سبائك الألومنيوم المطاوع ماركة AD1 ، بها ألومنيوم لا يقل عن 99.3 ن شوائب أخرى تصل إلى 0.7.

ماركة سبائك الألومنيوم المطاوع AD31 ، بها ألومنيوم 97.35 - 98.15 وشوائب أخرى 1.85 - 2.65.

تُستخدم سبائك الدرجات AD و AD1 لتصنيع علب وقوالب مشابك الأجهزة. التشكيلات والإطارات المستخدمة للموصلات الكهربائية مصنوعة من سبيكة فئة AD31.

المنتجات المصنوعة من سبائك الألومنيوم نتيجة للمعالجة الحرارية تكتسب قوة شد عالية وعائد (زحف).

حديد - درجة انصهار 1539 درجة مئوية. كثافة الحديد 7.87. يذوب الحديد في الأحماض ويتأكسد مع الهالوجينات والأكسجين.

في الهندسة الكهربائية ، يتم استخدام أنواع مختلفة من الفولاذ ، على سبيل المثال:

الفولاذ الكربوني عبارة عن سبائك قابلة للطرق من الحديد مع الكربون والشوائب المعدنية الأخرى.

المقاومة النوعية للفولاذ الكربوني هي 0.103 - 0.204 أوم × مم 2 / م.

سبائك الفولاذ عبارة عن سبائك مع إضافات من الكروم والنيكل وعناصر أخرى مضافة إلى الفولاذ الكربوني.

الفولاذ جيد.

كإضافات في السبائك ، وكذلك لتصنيع الجنود وتنفيذ المعادن الموصلة ، يتم استخدام ما يلي على نطاق واسع:

الكادميوم معدن مرن. درجة انصهار الكادميوم هي 321 درجة مئوية. المقاومة 0.1 أوم × مم 2 / م. في الهندسة الكهربائية ، يستخدم الكادميوم لتحضير الجنود منخفض الذوبان ولطلاءات واقية (الكادميوم) على الأسطح المعدنية. من حيث خصائصه المضادة للتآكل ، فإن الكادميوم قريب من الزنك ، لكن طلاءات الكادميوم أقل مسامية ويتم تطبيقها في طبقة أرق من الزنك.

نيكل - نقطة انصهار 1455 درجة مئوية. المقاومة النوعية للنيكل هي 0.068 - 0.072 أوم × مم 2 / م. في درجات الحرارة العادية ، لا يتأكسد بالأكسجين الجوي. يستخدم النيكل في السبائك وللطلاء الواقي (طلاء النيكل) للأسطح المعدنية.

القصدير - نقطة الانصهار 231.9 درجة مئوية. المقاومة النوعية للقصدير هي 0.124 - 0.116 أوم × مم 2 / م. يستخدم القصدير في لحام طبقة واقية (صفيح) للمعادن في شكلها النقي وفي شكل سبائك مع معادن أخرى.

الرصاص - نقطة الانصهار 327.4 درجة مئوية. المقاومة 0.217 - 0.227 أوم × مم 2 / م. يستخدم الرصاص في السبائك مع معادن أخرى كمادة مقاومة للأحماض. يضاف إلى سبائك اللحام (الجنود).

الفضة معدن قابل للطرق للغاية. درجة انصهار الفضة هي 960.5 درجة مئوية. الفضة هي أفضل موصل للحرارة والتيار الكهربائي.المقاومة النوعية للفضة هي 0.015 - 0.016 أوم × مم 2 / م. تستخدم الفضة في الطلاء الواقي (الجدرانيات) للأسطح المعدنية.

الأنتيمون معدن هش لامع ، درجة انصهار 631 درجة مئوية. يستخدم الأنتيمون في شكل مواد مضافة في سبائك اللحام (الجنود).

الكروم معدن صلب ولامع. نقطة الانصهار 1830 درجة مئوية. لا يتغير في الهواء عند درجة الحرارة العادية. المقاومة النوعية للكروم هي 0.026 أوم × مم 2 / م. يستخدم الكروم في صناعة السبائك وللطلاء الواقي (طلاء الكروم) للأسطح المعدنية.

الزنك - نقطة الانصهار 419.4 درجة مئوية. مقاومة الزنك 0.053 - 0.062 أوم × مم 2 / م. في الهواء الرطب ، يتأكسد الزنك ، ويصبح مغطى بطبقة أكسيد ، والتي تحمي من أي هجوم كيميائي لاحق. في الهندسة الكهربائية ، يستخدم الزنك كمادة مضافة في السبائك والجنود ، وكذلك كطلاء واقي (جلفنة) لأسطح الأجزاء المعدنية.

بمجرد أن غادرت الكهرباء مختبرات العلماء وبدأ إدخالها على نطاق واسع في ممارسة الحياة اليومية ، نشأ السؤال حول العثور على مواد لها خصائص معينة ، وأحيانًا معاكسة تمامًا ، فيما يتعلق بتدفق التيار الكهربائي من خلالها.

على سبيل المثال ، عند نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة ، تم فرض متطلبات على مادة الأسلاك لتقليل الخسائر الناتجة عن تسخين جول مع خصائص الوزن المنخفض. مثال على ذلك هو خطوط الطاقة المألوفة عالية الجهد المصنوعة من أسلاك الألمنيوم مع قلب فولاذي.

أو ، على العكس من ذلك ، لإنشاء سخانات كهربائية أنبوبية مدمجة ، كانت هناك حاجة إلى مواد ذات مقاومة كهربائية عالية نسبيًا وثبات حراري مرتفع. أبسط مثال على جهاز يستخدم مواد ذات خصائص مماثلة هو الموقد الكهربائي للمطبخ العادي.

من الموصلات المستخدمة في علم الأحياء والطب مثل الأقطاب الكهربائية والتحقيقات والمجسات ، يلزم وجود مقاومة كيميائية عالية وتوافق مع المواد الحيوية ، جنبًا إلى جنب مع مقاومة التلامس المنخفضة.

مجرة كاملة من المخترعين من بلدان مختلفة: إنكلترا وروسيا وألمانيا والمجر والولايات المتحدة الأمريكية بذلوا جهودهم في تطوير مثل هذا الجهاز المألوف للجميع الآن كمصباح متوهج. قام توماس إديسون ، بعد أن أجرى أكثر من ألف تجربة لاختبار خصائص المواد المناسبة لدور الخيوط ، بإنشاء مصباح به دوامة بلاتينية. مصابيح Edison ، على الرغم من أن لها عمر خدمة طويل ، لم تكن عملية بسبب التكلفة العالية للمواد المصدر.

وجد العمل اللاحق للمخترع الروسي Lodygin ، الذي اقترح استخدام التنجستن والموليبدينوم المقاوم للصهر رخيصًا نسبيًا مع مقاومة أعلى كمواد خيطية ، تطبيقًا عمليًا. بالإضافة إلى ذلك ، اقترح Lodygin ضخ الهواء من المصابيح المتوهجة ، واستبدالها بغازات خاملة أو نبيلة ، مما أدى إلى إنشاء مصابيح متوهجة حديثة. كانت شركة جنرال إلكتريك رائدة الإنتاج الضخم للمصابيح الكهربائية المتينة والميسورة التكلفة ، والتي منحها Lodygin حقوق براءات الاختراع الخاصة به ثم عمل بنجاح في مختبرات الشركة لفترة طويلة.

يمكن أن تستمر هذه القائمة ، لأن العقل البشري الفضولي مبتكر للغاية لدرجة أنه في بعض الأحيان ، من أجل حل مشكلة تقنية معينة ، يحتاج إلى مواد ذات خصائص غير معروفة حتى الآن أو مع مجموعات مذهلة من هذه الخصائص. لم تعد الطبيعة تواكب شهيتنا ، وانضم علماء من جميع أنحاء العالم إلى السباق لإنشاء مواد ليس لها نظائر طبيعية.

إنه التوصيل المتعمد لحاوية كهربائية أو مبيت بجهاز تأريض وقائي. عادة ، يتم إجراء التأريض على شكل شرائح فولاذية أو نحاسية أو أنابيب أو قضبان أو زوايا مدفونة في الأرض على عمق يزيد عن 2.5 متر ، مما يضمن ، في حالة وقوع حادث ، تدفق التيار على طول الدائرة الجهاز - الغلاف أو الغلاف - الأرضي - سلك محايد لمصدر التيار المتردد. يجب ألا تزيد مقاومة هذه الدائرة عن 4 أوم. في هذه الحالة ، يتم تقليل الجهد في حالة جهاز الطوارئ إلى قيم آمنة للإنسان ، وتقوم الأجهزة الأوتوماتيكية لحماية الدائرة الكهربائية بطريقة أو بأخرى بإيقاف تشغيل جهاز الطوارئ.

عند حساب عناصر التأريض الوقائي ، تلعب معرفة مقاومة التربة دورًا مهمًا يمكن أن يختلف على نطاق واسع.

وفقًا لبيانات الجداول المرجعية ، يتم تحديد مساحة جهاز التأريض ، ويتم حساب عدد عناصر التأريض والتصميم الفعلي للجهاز بأكمله منه. يتم توصيل العناصر الهيكلية لجهاز التأريض الواقي عن طريق اللحام.

تخطيط كهربية القلب

يدرس الاستكشاف الكهربائي البيئة الجيولوجية القريبة من السطح ، ويستخدم للبحث عن المعادن الخام وغير المعدنية وغيرها من الأشياء بناءً على دراسة مختلف المجالات الكهربائية والكهرومغناطيسية الاصطناعية. يعتبر التصوير المقطعي بالمقاومة الكهربائية حالة خاصة من الاستكشافات الكهربائية - وهي طريقة لتحديد خصائص الصخور بمقاومتها.

جوهر الطريقة هو أنه في موضع معين من مصدر المجال الكهربائي ، يتم أخذ قياسات الجهد على مجسات مختلفة ، ثم يتم نقل مصدر المجال إلى مكان آخر أو التبديل إلى مصدر آخر وتكرر القياسات. توضع المصادر الميدانية والمجسات الميدانية على السطح وفي الآبار.

ثم تتم معالجة البيانات المستلمة وتفسيرها باستخدام طرق معالجة الكمبيوتر الحديثة التي تسمح بتصور المعلومات في شكل صور ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد.

نظرًا لكونه طريقة بحث دقيقة للغاية ، فإن التصوير الكهربائي يوفر مساعدة لا تقدر بثمن للجيولوجيين وعلماء الآثار وعلماء الحفريات القديمة.

إن تحديد شكل حدوث الرواسب المعدنية وحدود توزيعها (تحديد الخطوط العريضة) يجعل من الممكن تحديد حدوث رواسب الوريد من المعادن ، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة تطورها اللاحق.

بالنسبة لعلماء الآثار ، توفر طريقة البحث هذه معلومات قيمة حول موقع المدافن القديمة ووجود القطع الأثرية فيها ، مما يقلل من تكاليف الحفر.

يستخدم علماء الحفريات القديمة التصوير الكهربائي للبحث عن بقايا متحجرة للحيوانات القديمة ؛ يمكن رؤية نتائج عملهم في متاحف العلوم الطبيعية في شكل عمليات إعادة بناء مذهلة لهياكل عظمية للحيوانات الضخمة التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام التصوير المقطعي الكهربائي في البناء والتشغيل اللاحق للهياكل الهندسية: المباني الشاهقة والسدود والسدود والسدود وغيرها.

تعريفات المقاومة في الممارسة

في بعض الأحيان ، لحل المشكلات العملية ، قد نواجه مهمة تحديد تكوين مادة ، على سبيل المثال ، سلك لقطع رغوة البوليسترين. لدينا ملفان من الأسلاك بقطر مناسب من مواد مختلفة غير معروفة لنا. لحل المشكلة ، من الضروري إيجاد مقاومتهم الكهربائية ثم تحديد مادة السلك باستخدام الفرق بين القيم الموجودة أو باستخدام جدول مرجعي.

نقيس باستخدام شريط قياس ونقطع 2 متر من الأسلاك من كل عينة. لنحدد أقطار السلك d₁ و d₂ بالميكرومتر. عند تشغيل جهاز القياس المتعدد إلى الحد الأدنى لقياس المقاومة ، نقيس مقاومة العينة R₁. نكرر الإجراء لعينة أخرى ونقيس أيضًا مقاومتها R₂.

نأخذ في الاعتبار أن مساحة المقطع العرضي للأسلاك يتم حسابها بواسطة الصيغة

S \ u003d π ∙ د 2/4

الآن ستبدو صيغة حساب المقاومة الكهربائية كما يلي:

ρ = R ∙ π ∙ د 2/4 ∙ ل

باستبدال القيم التي تم الحصول عليها من L و d₁ و R₁ في صيغة حساب المقاومة الواردة في المقالة أعلاه ، نحسب قيمة ρ₁ للعينة الأولى.

ρ 1 \ u003d 0.12 أوم مم 2 / م

باستبدال القيم التي تم الحصول عليها من L و d₂ و R₂ في الصيغة ، نحسب قيمة ρ₂ للعينة الثانية.

ρ 2 \ u003d 1.2 أوم مم 2 / م

من مقارنة قيم ρ₁ و بالبيانات المرجعية للجدول 2 أعلاه ، نستنتج أن مادة العينة الأولى عبارة عن فولاذ ، والعينة الثانية عبارة عن نيتشروم ، والتي سنصنع منها سلسلة القاطع.

تسمى قدرة المعدن على تمرير تيار مشحون من خلاله. المقاومة بدورها هي إحدى خصائص المادة. كلما زادت المقاومة الكهربائية عند جهد معين ، كلما كانت أصغر ، وهي تميز قوة مقاومة الموصل لحركة الإلكترونات المشحونة الموجهة على طوله. نظرًا لأن خاصية نقل الكهرباء هي مقاومة متبادلة ، فهذا يعني أنه سيتم التعبير عنها في شكل صيغ كنسبة 1 / R.

تعتمد المقاومة دائمًا على جودة المادة المستخدمة في تصنيع الأجهزة. يتم قياسه بناءً على معلمات موصل بطول متر واحد ومساحة مقطع عرضي تبلغ 1 مليمتر مربع. على سبيل المثال ، تكون خاصية المقاومة المحددة للنحاس دائمًا 0.0175 أوم ، للألمنيوم - 0.029 ، والحديد - 0.135 ، وكونستانتان - 0.48 ، والنيكروم - 1-1.1. المقاومة النوعية للصلب تساوي الرقم 2 * 10-7 أوم م

مقاومة التيار تتناسب طرديا مع طول الموصل الذي يتحرك على طوله. كلما زاد طول الجهاز ، زادت المقاومة. سيكون من الأسهل تعلم هذا الاعتماد إذا تخيلت زوجين من السفن الوهمية يتواصلان مع بعضهما البعض. دع أنبوب التوصيل يظل أرق لزوج واحد من الأجهزة ، وأكثر سمكًا للآخر. عندما يمتلئ كلا الزوجين بالماء ، فإن انتقال السائل إلى الأنبوب السميك سيكون أسرع بكثير ، لأنه سيكون لديه مقاومة أقل لتدفق الماء. من خلال هذا القياس ، يكون من الأسهل عليه أن يمر على طول موصل سميك أكثر من موصل رفيع.

المقاومة ، كوحدة SI ، تقاس بالأوم. تعتمد الموصلية على متوسط المسار الحر للجسيمات المشحونة ، والتي تتميز ببنية المادة. المعادن التي لا تحتوي على شوائب ، والتي هي الأكثر صحة ، لها أقل قيم مقاومة. على العكس من ذلك ، فإن الشوائب تشوه الشبكة ، وبالتالي تزيد من أدائها. تقع مقاومة المعادن في نطاق ضيق من القيم عند درجة الحرارة العادية: من الفضة من 0.016 إلى 10 ميكرومتر (الحديد وسبائك الكروم مع الألومنيوم).

عن ملامح الحركة المشحونة

تتأثر الإلكترونات في الموصل بدرجة الحرارة ، لأنه مع زيادتها ، تزداد سعة اهتزازات الموجة للأيونات والذرات الموجودة. نتيجة لذلك ، تمتلك الإلكترونات مساحة خالية أقل للحركة الطبيعية في الشبكة البلورية. وهذا يعني أن عقبة الحركة المنظمة آخذة في الازدياد. مقاومة أي موصل ، كالعادة ، تزداد خطيًا مع زيادة درجة الحرارة. وبالنسبة لأشباه الموصلات ، على العكس من ذلك ، فإن الانخفاض مع درجات متزايدة أمر مميز ، لأنه بسبب هذا ، يتم إطلاق العديد من الشحنات التي تولد تيارًا كهربائيًا بشكل مباشر.

إن عملية تبريد بعض الموصلات المعدنية إلى درجة الحرارة المطلوبة ، تجعل مقاومتها تصل إلى حالة مفاجئة وتنخفض إلى الصفر. تم اكتشاف هذه الظاهرة في عام 1911 وأطلق عليها اسم الموصلية الفائقة.

لكل موصل مفهوم المقاومة. تتكون هذه القيمة من أوم ، مضروبة في ملليمتر مربع ، ثم مقسومة على متر واحد. بمعنى آخر ، هذه هي مقاومة موصل يبلغ طوله مترًا واحدًا ويكون المقطع العرضي 1 مم 2. نفس الشيء هو المقاومة المحددة للنحاس - معدن فريد انتشر في الهندسة الكهربائية والطاقة.

خصائص النحاس

نظرًا لخصائصه ، كان هذا المعدن من أوائل المعادن التي تم استخدامها في مجال الكهرباء. بادئ ذي بدء ، يعتبر النحاس مادة مرنة وقابلة للدكت مع خصائص توصيل كهربائية ممتازة. حتى الآن ، لا يوجد بديل مكافئ لهذا الموصل في قطاع الطاقة.

نقدر بشكل خاص خصائص النحاس الإلكتروليتي الخاص ذو النقاوة العالية. جعلت هذه المادة من الممكن إنتاج أسلاك بسماكة لا تقل عن 10 ميكرون.

بالإضافة إلى الموصلية الكهربائية العالية ، فإن النحاس يفسح المجال جيدًا للتعليب وأنواع المعالجة الأخرى.

النحاس ومقاومته

يقاوم أي موصل عند مرور تيار كهربائي من خلاله. تعتمد القيمة على طول الموصل وقسمه العرضي ، وكذلك على تأثير درجات حرارة معينة. لذلك ، لا تعتمد مقاومة الموصلات على المادة نفسها فحسب ، بل تعتمد أيضًا على طولها المحدد ومنطقة المقطع العرضي. كلما كانت المادة أسهل في تمرير الشحنة عبر نفسها ، انخفضت مقاومتها. بالنسبة للنحاس ، يكون مؤشر المقاومة 0.0171 أوم × 1 مم 2/1 م وهو أقل قليلاً من الفضة. ومع ذلك ، فإن استخدام الفضة على نطاق صناعي ليس مجديًا اقتصاديًا ، وبالتالي فإن النحاس هو أفضل موصل يستخدم في الطاقة.

ترتبط المقاومة النوعية للنحاس أيضًا بموصلية عالية. هذه القيم معاكسة لبعضها البعض مباشرة. تعتمد خصائص النحاس كموصل أيضًا على معامل درجة الحرارة للمقاومة. على وجه الخصوص ، هذا ينطبق على المقاومة التي تتأثر بدرجة حرارة الموصل.

وبالتالي ، نظرًا لخصائصه ، فقد انتشر النحاس ليس فقط كموصل. يستخدم هذا المعدن في معظم الأجهزة والأجهزة والتركيبات التي يرتبط تشغيلها بالتيار الكهربائي.

عندما يتم إغلاق دائرة كهربائية ، يوجد على أطرافها فرق جهد ، ينشأ تيار كهربائي. تتحرك الإلكترونات الحرة تحت تأثير قوى المجال الكهربائي على طول الموصل. في حركتها ، تتصادم الإلكترونات مع ذرات الموصل وتعطيها احتياطيًا من طاقتها الحركية. تتغير سرعة حركة الإلكترونات باستمرار: عندما تصطدم الإلكترونات بالذرات والجزيئات والإلكترونات الأخرى ، فإنها تتناقص ، ثم تزداد تحت تأثير المجال الكهربائي وتنخفض مرة أخرى مع حدوث تصادم جديد. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء تدفق منتظم للإلكترونات في الموصل بسرعة عدة كسور من السنتيمتر في الثانية. وبالتالي ، فإن الإلكترونات التي تمر عبر موصل تواجه دائمًا مقاومة من جانبها لحركتها. عندما يمر تيار كهربائي عبر موصل ، فإن الأخير يسخن.

المقاومة الكهربائية

المقاومة الكهربائية للموصل ، والتي يشار إليها بالحرف اللاتيني ص، هي خاصية لجسم أو وسيط لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية عند مرور تيار كهربائي خلالها.

في المخططات ، يشار إلى المقاومة الكهربائية كما هو موضح في الشكل 1 ، أ.

تسمى المقاومة الكهربائية المتغيرة ، والتي تعمل على تغيير التيار في الدائرة مقاومة متغيرة. في المخططات ، تم تحديد ريوستات كما هو موضح في الشكل 1 ، ب. بشكل عام ، يتم تصنيع مقاومة مقاومة متغيرة من سلك مقاومة أو أخرى ، ملفوفة على قاعدة عازلة. يتم وضع شريط التمرير أو الرافعة المتغيرة في موضع معين ، ونتيجة لذلك يتم إدخال المقاومة المرغوبة في الدائرة.

يخلق الموصل الطويل للمقطع العرضي الصغير مقاومة عالية للتيار. الموصلات القصيرة ذات المقطع العرضي الكبير لديها مقاومة قليلة للتيار.

إذا أخذنا موصلين من مواد مختلفة ، ولكن من نفس الطول والمقطع ، فإن الموصلات ستجري التيار بطرق مختلفة. هذا يدل على أن مقاومة الموصل تعتمد على مادة الموصل نفسه.

تؤثر درجة حرارة الموصل أيضًا على مقاومته. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد مقاومة المعادن ، وتقل مقاومة السوائل والفحم. فقط بعض السبائك المعدنية الخاصة (المنجانين والكونستانتان والنيكلن وغيرها) تكاد لا تغير مقاومتها مع زيادة درجة الحرارة.

لذلك ، نرى أن المقاومة الكهربائية للموصل تعتمد على: 1) طول الموصل ، 2) المقطع العرضي للموصل ، 3) مادة الموصل ، 4) درجة حرارة الموصل.

وحدة المقاومة هي أوم واحد. غالبًا ما يُشار إلى أوم بالحرف اليوناني الكبير Ω (أوميغا). لذا بدلاً من كتابة "مقاومة الموصل 15 أوم" ، يمكنك ببساطة كتابة: ص= 15Ω.
1000 أوم يسمى 1 كيلو أوم(1kΩ ، أو 1kΩ) ،
1،000،000 أوم يسمى 1 ميجا أوم(1mgOhm أو 1MΩ).

عند مقارنة مقاومة الموصلات من مواد مختلفة ، من الضروري أخذ طول وقسم معينين لكل عينة. ثم سنكون قادرين على الحكم على المواد التي تنقل التيار الكهربائي بشكل أفضل أو أسوأ.

فيديو 1. مقاومة موصل

مقاومة كهربائية محددة

تسمى المقاومة بالأوم لموصل طوله 1 متر ، مع مقطع عرضي يبلغ 1 مم² المقاومة النوعيةويشار إليه بالحرف اليوناني ρ (ريال عماني).

يعطي الجدول 1 المقاومات المحددة لبعض الموصلات.

الجدول 1

مقاومة مختلف الموصلات

يوضح الجدول أن السلك الحديدي الذي يبلغ طوله 1 م ومقطعه العرضي 1 مم 2 له مقاومة 0.13 أوم. للحصول على 1 أوم من المقاومة ، يجب أن تأخذ 7.7 م من هذا السلك. الفضة لديها أدنى مقاومة. يمكن الحصول على مقاومة 1 أوم بأخذ 62.5 مترًا من الأسلاك الفضية مع مقطع عرضي 1 مم². الفضة هي أفضل موصل ، لكن تكلفة الفضة تحول دون استخدامها على نطاق واسع. بعد الفضة في الطاولة ، يأتي النحاس: 1 متر من الأسلاك النحاسية ذات المقطع العرضي 1 مم² لها مقاومة 0.0175 أوم. للحصول على مقاومة 1 أوم ، يجب أن تأخذ 57 مترًا من هذا السلك.

لقد وجد النحاس النقي كيميائيًا ، الذي يتم الحصول عليه عن طريق التكرير ، استخدامًا واسع النطاق في الهندسة الكهربائية لتصنيع الأسلاك والكابلات ولفائف الآلات والأجهزة الكهربائية. يستخدم الألمنيوم والحديد أيضًا على نطاق واسع كموصلات.

يمكن تحديد مقاومة الموصل بالصيغة التالية:

أين ص- مقاومة الموصل بالأوم ؛ ρ - مقاومة محددة للموصل ؛ لهو طول الموصل بالمتر ؛ س- المقطع العرضي للموصل مم².

مثال 1أوجد مقاومة 200 م من الأسلاك الحديدية ذات المقطع العرضي 5 مم².

مثال 2احسب مقاومة 2 كم من أسلاك الألمنيوم بمقطع عرضي 2.5 مم².

من معادلة المقاومة ، يمكنك بسهولة تحديد الطول والمقاومة والمقطع العرضي للموصل.

مثال 3بالنسبة لجهاز استقبال لاسلكي ، من الضروري لف مقاومة 30 أوم من سلك نيكل بمقطع عرضي قدره 0.21 مم². حدد طول السلك المطلوب.

مثال 4حدد المقطع العرضي لسلك نيتشروم بطول 20 مترًا إذا كانت مقاومته 25 أوم.

مثال 5سلك بقطر 0.5 مم² وطوله 40 م مقاومته 16 أوم. حدد مادة السلك.

تتميز مادة الموصل بمقاومتها.

وفقًا لجدول المقاومة ، نجد أن الرصاص يتمتع بمثل هذه المقاومة.

ذكر أعلاه أن مقاومة الموصلات تعتمد على درجة الحرارة. لنقم بالتجربة التالية. نقوم بلف عدة أمتار من الأسلاك المعدنية الرفيعة على شكل لولب ونحول هذا اللولب إلى دائرة بطارية. لقياس التيار في الدائرة ، قم بتشغيل مقياس التيار الكهربائي. عند تسخين اللولب في لهب الموقد ، يمكنك أن ترى أن قراءات مقياس التيار الكهربائي ستنخفض. هذا يدل على أن مقاومة السلك المعدني تزداد بالتسخين.

بالنسبة لبعض المعادن ، عند تسخينها بنسبة 100 درجة ، تزداد المقاومة بنسبة 40-50٪. هناك سبائك تغيرت قليلاً من مقاومتها للحرارة. بعض السبائك الخاصة نادرا ما تغير المقاومة مع درجة الحرارة. تزداد مقاومة الموصلات المعدنية مع زيادة درجة الحرارة ، وتقل مقاومة الإلكتروليت (الموصلات السائلة) والفحم وبعض المواد الصلبة ، على العكس من ذلك.

تُستخدم قدرة المعادن على تغيير مقاومتها مع التغيرات في درجات الحرارة لبناء مقاييس حرارة مقاومة. مقياس الحرارة هذا عبارة عن سلك بلاتيني ملفوف على إطار الميكا. من خلال وضع مقياس حرارة ، على سبيل المثال ، في الفرن وقياس مقاومة السلك البلاتيني قبل وبعد التسخين ، يمكن تحديد درجة الحرارة في الفرن.

يسمى التغيير في مقاومة الموصل عند تسخينه ، لكل 1 أوم من المقاومة الأولية ودرجة حرارة 1 معامل درجة حرارة المقاومةويشار إليه بالحرف α.

إذا كانت في درجة حرارة ر 0 مقاومة موصل هي ص 0 ، وفي درجة الحرارة ريساوي ص رثم معامل درجة حرارة المقاومة

ملحوظة.لا يمكن حساب هذه الصيغة إلا في نطاق درجة حرارة معينة (حتى حوالي 200 درجة مئوية).

نعطي قيم معامل درجة الحرارة للمقاومة α لبعض المعادن (الجدول 2).

الجدول 2

قيم معامل درجة الحرارة لبعض المعادن

من صيغة معامل درجة الحرارة للمقاومة نحدد ص ر:

ص ر = ص 0 .

مثال 6أوجد مقاومة سلك حديدي مسخن إلى 200 درجة مئوية إذا كانت مقاومته عند 0 درجة مئوية 100 أوم.

ص ر = ص 0 = 100 (1 + 0.0066 × 200) = 232 أوم.

مثال 7مقياس حرارة مقاوم مصنوع من سلك بلاتينيوم في غرفة بدرجة حرارة 15 درجة مئوية لديه مقاومة 20 أوم. تم وضع مقياس الحرارة في الفرن وبعد فترة تم قياس مقاومته. اتضح أنه يساوي 29.6 أوم. حدد درجة الحرارة في الفرن.

التوصيل الكهربائي

حتى الآن ، اعتبرنا مقاومة الموصل عقبة يوفرها الموصل للتيار الكهربائي. ومع ذلك ، يتدفق التيار عبر الموصل. لذلك ، بالإضافة إلى المقاومة (العوائق) ، يتمتع الموصل أيضًا بالقدرة على توصيل التيار الكهربائي ، أي الموصلية.

كلما زادت مقاومة الموصل ، كلما قلت الموصلية ، كلما كان التيار الكهربي أسوأ ، وعلى العكس ، كلما قلت مقاومة الموصل ، زادت الموصلية ، كلما كان من الأسهل مرور التيار عبر الموصل. لذلك ، فإن مقاومة الموصل وموصليةهما كميات متبادلة.

من المعروف من الرياضيات أن مقلوب 5 هو 1/5 ، وعلى العكس من ذلك ، فإن مقلوب 1/7 هو 7. لذلك ، إذا تم الإشارة إلى مقاومة الموصل بالحرف ص، ثم يتم تعريف الموصلية على أنها 1 / ص. عادة ما يتم الإشارة إلى الموصلية بالحرف g.

تقاس الموصلية الكهربائية بـ (1 / أوم) أو سيمنز.

المثال 8مقاومة الموصل 20 أوم. تحديد الموصلية.

اذا كان ص= 20 أوم إذن

المثال 9الموصلية 0.1 (1 / أوم). حدد مقاومته

إذا كانت g \ u003d 0.1 (1 / أوم) ، إذن ص= 1 / 0.1 = 10 (أوم)

محول الطول والمسافة محول الكتلة للطعام السائب ومحول حجم الطعام محول المساحة وحدات الصوت والوصفات محول درجة الحرارة محول الضغط والإجهاد ومحول معامل يونغ محول الطاقة والعمل محول الطاقة محول الوقت محول السرعة الخطية محول الزاوية المسطحة الكفاءة الحرارية ومحول كفاءة استهلاك الوقود الأعداد في أنظمة الأرقام المختلفة محول وحدات قياس كمية المعلومات أسعار العملات أبعاد الملابس والأحذية النسائية أبعاد ملابس وأحذية الرجال السرعة الزاوية ومحول التردد الدوراني محول التسارع محول التسارع الزاوي محول الكثافة محول الحجم المحدد لحظة المحول القصور الذاتي لحظة من محول القوة محول عزم الدوران محول القيمة الحرارية المحدد (بالكتلة) كثافة الطاقة ومحول القيمة الحرارية المحددة (بالحجم) محول فرق درجة الحرارة محول المعامل معامل التمدد الحراري محول المقاومة الحرارية محول التوصيل الحراري محول السعة الحرارية المحددة التعرض للطاقة ومحول الطاقة المشعة محول كثافة التدفق الحراري محول معامل نقل الحرارة محول التدفق الحجمي محول التدفق الشامل محول التدفق المولي محول كثافة التدفق الشامل محول التركيز المولي تركيز الكتلة في محول المحلول ديناميكي ( محول اللزوجة الحركية محول التوتر السطحي محول نفاذية البخار نفاذية البخار ومحول سرعة نقل البخار محول مستوى الصوت محول حساسية الميكروفون مستوى ضغط الصوت (SPL) محول مستوى ضغط الصوت مع محول سطوع الضغط المرجعي القابل للتحديد محول شدة الإضاءة مخطط محول الإضاءة التردد وطول الموجة محول الطاقة لديوبتر x والطول البؤري قوة الديوبتر وتكبير العدسة (×) محول الشحن الكهربائي محول كثافة الشحنة الخطية محول كثافة الشحن السطحي محول كثافة الشحنة السائبة محول التيار الكهربائي محول كثافة التيار الخطي محول كثافة التيار السطحي محول قوة المجال الكهربائي الجهد الكهروستاتيكي ومحول الجهد الكهربائي المقاومة الكهربائية محول المقاومة الكهربائية محول التوصيل الكهربائي محول التوصيل الكهربائي محول الحث السعة الأمريكي مستويات محول مقياس الأسلاك الأمريكية في dBm (dBm أو dBmW) ، dBV (dBV) ، واط ، إلخ. وحدات محول القوة الدافعة المغناطيسية محول شدة المجال المغناطيسي محول التدفق المغناطيسي محول الحث المغناطيسي الإشعاع. الإشعاع المؤين الممتص معدل الجرعة الإشعاعية. إشعاع محول الاضمحلال المشع. إشعاع محول جرعة التعرض. محول الجرعات الممتصة محول البادئة العشرية طباعة نقل البيانات ومحول وحدة معالجة الصور محول وحدة حجم الأخشاب حساب الجدول الدوري الشامل للكتلة المولية للعناصر الكيميائية بواسطة D. I. Mendeleev

1 أوم سم [أوم سم] = 0.01 أوم متر [أوم م]

القيمة البدائية

القيمة المحولة

أوم متر أوم سنتيمتر أوم بوصة ميكرو أوم سنتيمتر ميكرو أوم بوصة أبوهم سنتيمتر stat لكل سنتيمتر دائري ميل أوم لكل قدم أوم مربع. ملليمتر لكل متر