- •Классификация материалов.
- •Виды химической связи.
- •Особенности строения твердых тел.
- •Зонная теория твердого тела.
- •Общие свойства проводников.
- •Физическая природа электропроводности металлов.
- •Факторы, влияющие на значение удельного сопротивления проводников.
- •Алюминий.
- •Термодвижущая сила.
- •Материалы высокой проводимости. Серебро.
- •Cверхпроводники.
- •Сплавы высокого сопротивления. Манганин.
- •Константан. Хромоникелевые сплавы.
- •Сплавы для термопар.
- •Тугоплавкие металлы. Вольфрам.
- •Общие сведения и классификация полупроводников.
- •Собственные и примесные полупроводники.
- •Зависимость электропроводности полупроводников от различных факторов.
- •Фотопроводимость полупроводников.
- •Гальваномагнитные явления в полупроводниках.
- •Германий.
- •Кремний.
- •Карбид кремния.
- •Полупроводниковые соединения аiiibv
- •Полупроводниковые растворы на основе соединений аiiibv
- •Полупроводниковые растворы на основе соединений аiibvi
- •Полупроводниковые растворы на основе соединений аivbvi
- •Общие сведения о диэлектриках.
- •Электропроводность диэлектриков.
- •Поляризация диэлектриков.
- •Диэлектрические потери.
- •Полимеры.
- •Пластмассы.
- •Компаунды.
- •Стекло.
- •Электрическая керамика.
- •Активные диэлектрики. Сегнетоэлектрики.
- •Пьезо- и пироэлектрики.
- •Общие сведения о магнетизме.
- •Классификация веществ по магнитным свойствам.
- •Классификация магнитных материалов.
- •Магнитомягкие материалы
- •Магнитотвердые материалы
Термодвижущая сила.
Между двумя различными проводниками при их соприкосновении возникает контактная разность потенциалов, которая обусловлена разностью значений работы выхода электронов из разных металлов. E=U2 + U3 = C(Tг –Tx). T1 = Tг, T2 = Tx. Где С – коэффициент характеризующий данную термопару. Тг – температура горячей точки. Тх – температура холодной точки. Два изолированных проводника соединенных между собой с помощью пайки или свая называют термопарой и применяют для измерения температуры.
Материалы высокой проводимости. Серебро.
Среди материалов высокой проводимости наиболее широко распространены медь, серебро, алюминий.
Серебро - металл белого цвета, один из наиболее дефицитных. Среди материалов высокой проводимости обладает минимальным удельным сопротивлением. Твердость и прочность серебра не высока.
По сравнению с другими благородными металлами (золото, платина) серебро имеет пониженную стойкость к воздействию окружающей среды, особенно в условиях высокой влажности и при высоких температурах.
Широко применяется при производстве высокочастотных кабелей для защиты медных проводников от окисления при t>250 0C, для производства электродов, в конденсаторах, при изготовлении и применении контактов.
Медь.
Металл красноватого цвета, достаточно дефицитный (в земной коре 4,7*10-3 %), но менее чем серебро.
Получил самое широкое распространение в качестве проводникового материала поскольку обладает рядом свойств:
- малое удельное сопротивление
- достаточно высокая механическая прочность
- удовлетворительная стойкость к коррозии даже в условиях повышенной плотности
- хорошая обрабатываемость
- хорошая способность к варке и пайке
В норм. усл. медь достаточно устойчива к коррозии, т.к её хим. активность не высока.
При 200 oC идет медленное окисление с образование защитной пленки, интенсивное при 225 oC
Мех. и эл. св-ва сильно зависят от температуры окружающей среды и состояния.
Мягкая отожженная медь в виде проволоки применяется как правило для изготовления токопроводящих жил, кабеля различного назначения, обмоточных и монтажных проводов в производстве волноводов.
Твердая холодно-натянутая применяется в основном там, где необходима высокая мех. прочность, твердость, сопротивляемость нагрузкам и упругость.
Такое же требования для изготовления контактных проводов, шин распределения устройств, коллекторных пластин эл. машин.
Алюминий.
Металл занимающий второе место после меди по значению в качестве проводниковых металлов. Очень сильно распространен в земной коре (3 место, 7,5%)
Он легко окисляется на воздухе, покрываясь при этом прочной оксидной пленкой, которая защищает от дальнейшего окисления и обуславливает его высокую стойкость к коррозии.
В обычных условиях слабо реагирует с конц. азотной кислотой. Имеет отрицательный к большинству металлов электрохим. потенциал и находится в контакте с ними образуя гальванические пары, что в присутствии влаги способствует развитию коррозии. В связи с тем, что оксидная пленка обладает электроизоляционными свойствами в месте контакта создается достаточно большое переходное сопротивление, которое затрудняет пайку обычными методами. Для этого используют специальный припой. Алюминиевые провода можно использовать без изоляции. Присутствие примесей в составе (железо, кремний, медь, цинк, титан) существенно снижает его удельную проводимость.
В зависимости от количества примесей различают алюминий:
-особой чистоты (не более 0,01% примесей)
-высокой чистоты (не более 0,05% примесей)
-технической чистоты (не более 1% примесей)
Для электротехнических целей используется алюминий марок A5E, A7E
В отожженом состоянии такой алюминий имеет высокую твердость и способен к большому относительному удлинению.
Хорошая деформация алюминия и наличие примесей увеличивают твердость и прочность металла. Алюминий используется для изготовления токопроводящих жил, обмоток кабелей, монтажных и обмоточных проводов, а также не изолированных проводов воздушных линий передач.
Сплавы алюминия отличаются легкостью и повышенной электрической прочностью.
