|
Металл |
Өвөрмөц эсэргүүцэл ρ 20 ºС, Ом*мм²/м |
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент α, ºС -1 |
|
Хөнгөн цагаан | ||
|
Төмөр (ган) | ||
|
Константан | ||
|
Манганин | ||
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент α нь температур (дамжуулагчийн халаалт) 1 ºС-ээр нэмэгдэхэд 1 ом дамжуулагчийн эсэргүүцэл хэр их нэмэгдэж байгааг харуулдаг.
t температурт дамжуулагчийн эсэргүүцлийг дараахь томъёогоор тооцоолно.
r t = r 20 + α* r 20 *(t - 20 ºС)
Энд r 20 нь 20 ºС температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл, r t нь t температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл юм.
Одоогийн нягтрал
S = 4 мм² хөндлөн огтлолтой зэс дамжуулагчаар I = 10 А гүйдэл гүйдэг.
Одоогийн нягт J = I/S = 10 А/4 мм² = 2.5 А/мм².
[I = 2.5 А гүйдэл нь 1 мм² хөндлөн огтлолын талбайгаар урсдаг; I = 10 А гүйдэл бүхэлдээ S хөндлөн огтлолын туршид урсдаг].
Тэгш өнцөгт хөндлөн огтлолтой (20х80) мм² хуваарилах төхөөрөмжийн автобус нь I = 1000 А гүйдлийг дамжуулдаг. Автобусны гүйдлийн нягт ямар байх вэ?
Дугуйны хөндлөн огтлолын хэмжээ S = 20x80 = 1600 мм². Одоогийн нягтрал
J = I/S = 1000 A/1600 mm² = 0.625 A/mm².
Ороомгийн утас нь 0.8 мм-ийн диаметртэй дугуй хөндлөн огтлолтой бөгөөд 2.5 А/мм² гүйдлийн нягтыг зөвшөөрдөг. Ямар зөвшөөрөгдөх гүйдлийг утсаар дамжуулж болох вэ (халаалт нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтрэхгүй байх ёстой)?
Утасны хөндлөн огтлолын талбай S = π * d²/4 = 3/14*0.8²/4 ≈ 0.5 мм².
Зөвшөөрөгдөх гүйдэл I = J*S = 2.5 А/мм² * 0.5 мм² = 1.25 А.
Трансформаторын ороомгийн зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт J = 2.5 А/мм². I = 4 А гүйдэл нь ороомогоор дамждаг бөгөөд ороомог хэт халахгүйн тулд дамжуулагчийн дугуй хөндлөн огтлолын хөндлөн огтлол (диаметр) ямар байх ёстой вэ?
Хөндлөн огтлолын талбай S = I/J = (4 A) / (2.5 А/мм²) = 1.6 мм²
Энэ хэсэг нь 1.42 мм-ийн диаметртэй утастай тохирч байна.
4 мм² хөндлөн огтлолтой тусгаарлагдсан зэс утас нь 38 А-ийн зөвшөөрөгдөх хамгийн их гүйдлийг дамжуулдаг (хүснэгтийг үз). Зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт гэж юу вэ? 1, 10 ба 16 мм² хөндлөн огтлолтой зэс утаснуудын зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягтууд хэд вэ?
1). Зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт
J = I/S = 38 A / 4mm² = 9.5 A/mm².
2). 1 мм² хөндлөн огтлолын хувьд зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт (хүснэгтийг үз)
J = I/S = 16 A / 1 mm² = 16 A/mm².
3). 10 мм²-ийн зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягтын хөндлөн огтлолын хувьд
J = 70 A / 10 мм² = 7.0 А / мм²
4). 16 мм² хөндлөн огтлолын хувьд зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт
J = I / S = 85 A / 16 мм² = 5.3 А / мм².
Хөндлөн огтлолын хэмжээ ихсэх тусам зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт буурна. Хүснэгт В ангиллын тусгаарлагчтай цахилгааны утсанд хүчинтэй.
Бие даан шийдвэрлэх асуудал
Трансформаторын ороомгоор I = 4 А гүйдэл гүйх ёстой J = 2.5 А/мм² зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягттай ороомгийн утасны хөндлөн огтлол нь ямар байх ёстой вэ? (S = 1.6 мм²)
0.3 мм диаметртэй утас нь 100 мА гүйдэл дамжуулдаг. Одоогийн нягтрал хэд вэ? (J = 1.415 А/мм²)
диаметртэй тусгаарлагдсан утсаар хийсэн цахилгаан соронзон ороомгийн дагуу
d = 2.26 мм (тусгаарлагчийг эс тооцвол) 10 А-ийн гүйдэл нь ямар нягтралтай байдаг
Одоогийн? (J = 2.5 А/мм²).
4. Трансформаторын ороомог нь 2.5 А/мм² гүйдлийн нягтыг зөвшөөрдөг. Ороомог дахь гүйдэл нь 15 А. Дугуй утас (тусгаарлагчийг оруулаагүй) хамгийн бага хөндлөн огтлол ба диаметр хэд вэ? (мм²; 2.76 мм).
Цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент, TKS- цахилгаан эсэргүүцлийн температураас хамаарлыг илэрхийлсэн утга буюу утгын багц.
Эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал нь өөр шинж чанартай байж болох бөгөөд үүнийг ерөнхий тохиолдолд зарим функцээр илэрхийлж болно. Энэ функцийг хэмжээст тогтмолоор илэрхийлж болно, үүнд тодорхой заасан температур ба хэмжээсгүй температураас хамааралтай коэффициент хэлбэрээр:
.Энэхүү тодорхойлолтод коэффициент нь зөвхөн орчны шинж чанараас хамаардаг бөгөөд хэмжсэн объектын эсэргүүцлийн үнэмлэхүй утгаас (түүний геометрийн хэмжээсээр тодорхойлогддог) хамаардаггүй болохыг харуулж байна.
Температурын хамаарал (тодорхой температурын мужид) хангалттай жигд байвал дараах хэлбэрийн олон гишүүнтээр нэлээн сайн ойртуулж болно.
Олон гишүүнтийн хүчин чадал дээрх коэффициентүүдийг эсэргүүцлийн температурын коэффициент гэж нэрлэдэг. Тиймээс температурын хамаарал нь дараах хэлбэртэй байх болно (товч байхын тулд бид үүнийг дараах байдлаар тэмдэглэнэ):
Хэрэв бид коэффициентүүд нь зөвхөн материалаас хамаарна гэдгийг харгалзан үзвэл эсэргүүцлийг дараахь байдлаар илэрхийлж болно.
Коэффициентүүд нь Кельвин, Цельсийн эсвэл өөр температурын нэгжийн хэмжээтэй ижил хэмжээтэй, гэхдээ хасах тэмдэгтэй байна. Температурын коэффициентнэгдүгээр зэргийн эсэргүүцэл нь цахилгаан эсэргүүцлийн температураас шугаман хамаарлыг тодорхойлдог бөгөөд Келвин хасах нэгдүгээр градусыг (K⁻¹) хэмждэг. Хоёр дахь градусын температурын коэффициент нь квадрат бөгөөд хоёр дахь градусыг (K⁻²) хассан келвинээр хэмжигддэг. Дээд зэргийн коэффициентийг ижил төстэй байдлаар илэрхийлнэ.
Жишээлбэл, Pt100 төрлийн цагаан алтны температур мэдрэгчийн хувьд эсэргүүцлийг тооцоолох арга нь иймэрхүү харагдаж байна.
өөрөөр хэлбэл 0°С-аас дээш температурт коэффициентийг α₁=3.9803·10⁻³ K⁻¹, α₂=−5.775·10⁻⁷ K⁻², T₀=0°C (273.15 К), түүнээс доош температурт хэрэглэнэ. 0°C, α₃=4.183·10⁻⁹ K⁻³ ба α₄=−4.183·10⁻¹² K⁻⁴ нэмсэн.
Хэдийгээр үнэн зөв тооцоолол хийхэд хэд хэдэн хүчийг ашигладаг боловч ихэнх тохиолдолд нэг шугаман коэффициент хангалттай байдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн TCS гэсэн утгатай байдаг. Тиймээс, жишээлбэл, эерэг TCR нь температур нэмэгдэх тусам эсэргүүцлийн өсөлт, сөрөг TCR нь бууралт гэсэн үг юм.
Цахилгаан эсэргүүцэл өөрчлөгдөх гол шалтгаан нь орчин дахь цэнэгийн тээвэрлэгчдийн концентраци болон тэдгээрийн хөдөлгөөнт өөрчлөлтүүд юм.
Өндөр TCR бүхий материалыг термистор, тэдгээрээс хийсэн гүүрний хэлхээний нэг хэсэг болгон температурт мэдрэмтгий хэлхээнд ашигладаг. Температурын нарийн өөрчлөлтийн хувьд термисторууд дээр суурилсан
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент(α) - температур 1-ээр өөрчлөгдөхөд цахилгаан хэлхээний хэсгийн эсэргүүцэл эсвэл материалын цахилгаан эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлтийг K -1-ээр илэрхийлнэ. Ялангуяа электроникийн хувьд резисторууд тусгай материалаар хийгдсэн байдаг металл хайлшбага α утгатай, тухайлбал манганин эсвэл константан хайлш, том эерэг эсвэл хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсгүүд сөрөг утгуудα (термисторууд). Температурын эсэргүүцлийн коэффициентийн физик утгыг тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.
Хаана dR- цахилгаан эсэргүүцлийн өөрчлөлт Ртемператур өөрчлөгдөх үед дТ.
Кондукторууд
Ихэнх металлын эсэргүүцлийн температурын хамаарал нь өргөн температурын хязгаарт шугамантай ойролцоо бөгөөд дараах томъёогоор тодорхойлогддог.
Р Т R0- эхний температурт цахилгаан эсэргүүцэл T 0 [Ом]; α - эсэргүүцлийн температурын коэффициент; ΔT- температурын өөрчлөлт нь TT 0 [K].Бага температурт дамжуулагчийн эсэргүүцлийн температурын хамаарлыг Матисений дүрмээр тодорхойлно.
Хагас дамжуулагч
NTC термисторын эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал
Термистор гэх мэт хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн хувьд эсэргүүцлийн температурын хамаарлыг голчлон цэнэгийн тээвэрлэгчийн концентрацийн температураас хамаарах хамаарлаар тодорхойлдог. Энэ бол экспоненциал хамаарал юм:
Р Т- T [Ом] температурт цахилгаан эсэргүүцэл; R∞- T = ∞ [Ом] температурт цахилгаан эсэргүүцэл; В г- зурвасын цоорхой - хамгийн тохиромжтой (гажиггүй) болор [eV] -д электрон байхгүй энергийн утгын хүрээ; к- Больцманы тогтмол [eV/K].Тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талын логарифмуудыг авч үзвэл бид дараахь зүйлийг авна.
, материалын тогтмол хаана байна.Термисторын эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг тэгшитгэлээр тодорхойлно.
R T-ийн T-ээс хамааралтай байдлаас бид дараах байдалтай байна.
Эх сурвалжууд
- Онолын үндэслэлцахилгааны инженерчлэл: Сурах бичиг: 3 боть / V. S. Boyko, V. V. Boyko, Yu F. Vydolob et al.; Ерөнхий доор ed. И.М.Чиженко, В.С.Бойко. - М .: ShTs "Хэвлэлийн газар" Политехник "", 2004. - T. 1: бөөн параметр бүхий шугаман цахилгаан хэлхээний тогтвортой горимууд. - 272 х.: өвчтэй. ISBN 966-622-042-3
- Шегедин А.И. Зураач В.С. Цахилгааны инженерийн онолын үндэс. 1-р хэсэг: Заавардээд боловсролын цахилгааны инженер, цахилгаан механикийн чиглэлээр зайн сургалтын оюутнуудад зориулсан боловсролын байгууллагууд. - М .: Magnolia Plus, 2004. - 168 х.
- И.М.Кучерук, И.Т.Горбачук, П.П.Луцик (2006). Физикийн ерөнхий курс: 3 боть сурах бичиг Т.2. Цахилгаан ба соронзон.Киев: Техник.
Эсэргүүцлийн хэмжилтийн үр дүнд агшилтын хөндий, хийн бөмбөлөг, оруулга болон бусад согогууд ихээхэн нөлөөлдөг. Үүнээс гадна, Зураг. 155-аас харахад хатуу уусмал руу орох бага хэмжээний хольц нь хэмжсэн дамжуулалтад ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжихэд хангалттай дээж гаргах нь цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжихээс хамаагүй хэцүү байдаг.
дилатометрийн судалгаа. Энэ нь эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг хэмждэг фазын диаграммыг бүтээх өөр аргыг бий болгоход хүргэсэн.
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент
Температурын цахилгаан эсэргүүцэл
Маттиессен хатуу уусмал дахь хоёр дахь бүрэлдэхүүн хэсэг бага хэмжээгээр агуулагдаж байгаатай холбоотойгоор металлын эсэргүүцлийн өсөлт нь температураас хамаардаггүй болохыг олж мэдсэн; Ийм хатуу уусмалын утга нь концентрацаас хамаарахгүй гэсэн үг. Энэ нь эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь пропорциональ, өөрөөр хэлбэл цахилгаан дамжуулах чанар бөгөөд найрлагаас хамаарах коэффициентийн график нь хатуу уусмалын дамжуулалтын графиктай төстэй гэсэн үг юм. Ялангуяа шилжилтийн металлын хувьд энэ дүрмийн үл хамаарах зүйлүүд олон байдаг боловч ихэнх тохиолдолд энэ нь ойролцоогоор үнэн байдаг.
Завсрын фазын эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь холболт нь өөрөө өндөр эсэргүүцэлтэй байсан ч гэсэн ихэвчлэн цэвэр металлынхтай ижил хэмжээтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч тодорхой температурын муж дахь температурын коэффициент нь тэг эсвэл сөрөг байдаг завсрын үе шатууд байдаг.
Маттиессений дүрэм нь зөвхөн хатуу уусмалд хамаарна, гэхдээ энэ нь хоёр фазын хайлшийн хувьд ч үнэн мэт санагдах олон тохиолдол байдаг. Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг найрлагатай харьцуулбал муруй нь ихэвчлэн дамжуулалтын муруйтай ижил хэлбэртэй байдаг тул фазын өөрчлөлтийг ижил аргаар илрүүлж болно. Эмзэг болон бусад шалтгааны улмаас цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжихэд тохиромжтой дээжийг гаргах боломжгүй үед энэ аргыг хэрэглэхэд тохиромжтой.
Практикт хоёр температурын хоорондох дундаж температурын коэффициентийг эдгээр температурт хайлшийн цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжих замаар тодорхойлно. Хэрэв авч үзэж буй температурын мужид фазын өөрчлөлт гарахгүй бол коэффициентийг дараах томъёогоор тодорхойлно.
интервал багатай адил утгатай болно. Хатуу хайлшийн хувьд температур болон
0 ° ба 100 ° -ийг тус тус авахад тохиромжтой бөгөөд хэмжилтүүд нь бөхөөх температурт фазын мужийг өгнө. Гэсэн хэдий ч хэрэв хэмжилтийг өндөр температурт хийсэн бол фазын хил нь температурын хооронд хаа нэг газар байж болох тохиолдолд интервал нь 100 ° -аас хамаагүй бага байх ёстой.
Цагаан будаа. 158. (скан харна уу) Мөнгө-шидэт систем дэх цахилгаан эсэргүүцлийн цахилгаан дамжуулалт ба температурын коэффициент (Тамман)
Энэ аргын том давуу тал нь а коэффициент нь хоёр температурт дээжийн харьцангуй эсэргүүцэлээс хамаардаг тул дээж дэх нүхжилт болон бусад металлургийн согогууд нөлөөлдөггүй. Дамжуулах чадвар ба температурын коэффициентийн муруй
Зарим хайлшийн систем дэх эсэргүүцэл нь бие биенээ давтдаг. Цагаан будаа. 158-аас авсан эрт ажилТамман (муруй нь мөнгө, магнийн хайлшийг хэлдэг); Дараа нь хийсэн ажил нь температур буурах тусам хатуу уусмалын бүс буурч, фазын бүсэд дээд бүтэц байгааг харуулсан. Бусад фазын хил хязгаар саяхан өөрчлөгдсөн тул Зураг дээр үзүүлсэн диаграммыг үзүүлэв. 158 нь зөвхөн түүхэн сонирхолтой бөгөөд нарийн хэмжилт хийхэд ашиглах боломжгүй.
Чөлөөт электрон концентраци nМеталл дамжуулагч дахь температур нэмэгдэж байгаа нь бараг өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа боловч тэдний дундаж хурд нэмэгддэг дулааны хөдөлгөөн. Кристал торны зангилааны чичиргээ мөн нэмэгддэг. Дунд зэргийн уян чичиргээний квантыг ихэвчлэн нэрлэдэг фонон. Кристал торны жижиг дулааны чичиргээг фононуудын цуглуулга гэж үзэж болно. Температур нэмэгдэхийн хэрээр атомуудын дулааны чичиргээний далайц нэмэгддэг, өөрөөр хэлбэл. чичиргээт атомын эзэлдэг бөмбөрцөг эзэлхүүний хөндлөн огтлол нэмэгдэнэ.
Тиймээс температур нэмэгдэхийн хэрээр цахилгаан талбайн нөлөөн дор электрон шилжилтийн замд улам олон саад тотгор гарч ирдэг. Энэ нь электроны дундаж чөлөөт зам λ буурч, электронуудын хөдөлгөөн буурч, үүний үр дүнд металлын дамжуулах чанар буурч, эсэргүүцэл нэмэгдэхэд хүргэдэг (Зураг 3.3). Өгөгдсөн температурт энэ дамжуулагчийн эсэргүүцлийн утгатай холбоотой температур нь 3К-ээр өөрчлөгдөхөд дамжуулагчийн эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг температурын эсэргүүцлийн коэффициент гэнэ. TK ρэсхүл эсэргїїцлийн температурын коэффициентийг K -3 хэмжинэ. Металлын эсэргүүцлийн температурын коэффициент эерэг байна. Дээр өгөгдсөн тодорхойлолтоос харахад дифференциал илэрхийлэл TK ρхэлбэртэй байна:
Металлын цахим онолын дүгнэлтээс харахад хатуу төлөвт байгаа цэвэр металлын утга нь хамгийн тохиромжтой хийн тэлэлтийн температурын коэффициент (TK) -тай ойролцоо байх ёстой, өөрөөр хэлбэл. 3: 273 =0.0037. Үнэн хэрэгтээ ихэнх металлууд нь ≈ 0.004-тэй байдаг.
Температур бүрийн хувьд температурын коэффициент байдаг гэдгийг анхаарна уу TK ρ. Практикт тодорхой температурын хувьд дундаж утгыг ашигладаг TK ρэсвэл:
Хаана ρ3Тэгээд ρ2- температур дахь дамжуулагч материалын эсэргүүцэл T3Тэгээд T2тус тус (энэ тохиолдолд T2 > T3); гэж нэрлэгддэг зүйл байдаг эсэргүүцлийн дундаж температурын коэффициент-аас температурын мужид энэ материалын T3өмнө T2.
Температур 1-ээр өөрчлөгдөхөд материалыг K -1-ээр илэрхийлнэ. Электроникийн хувьд резисторыг ялангуяа манганин эсвэл константан хайлш гэх мэт бага α утгатай тусгай металл хайлш, эерэг эсвэл сөрөг α утгатай хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс (термистор) ашигладаг. Температурын эсэргүүцлийн коэффициентийн физик утгыг тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.
Хаана dR- цахилгаан эсэргүүцлийн өөрчлөлт Ртемператур өөрчлөгдөх үед дТ.
Кондукторууд
Ихэнх металлын эсэргүүцлийн температурын хамаарал нь өргөн температурын хязгаарт шугамантай ойролцоо бөгөөд дараах томъёогоор тодорхойлогддог.
Р Т R0- эхний температурт цахилгаан эсэргүүцэл T 0 [Ом]; α - эсэргүүцлийн температурын коэффициент; ΔT- температурын өөрчлөлт нь TT 0 [K].Бага температурт дамжуулагчийн эсэргүүцлийн температурын хамаарлыг Матисений дүрмээр тодорхойлно.
Хагас дамжуулагч
NTC термисторын эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал
Термистор гэх мэт хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн хувьд эсэргүүцлийн температурын хамаарлыг голчлон цэнэгийн тээвэрлэгчийн концентрацийн температураас хамаарах хамаарлаар тодорхойлдог. Энэ бол экспоненциал хамаарал юм:
Р Т- T [Ом] температурт цахилгаан эсэргүүцэл; R∞- T = ∞ [Ом] температурт цахилгаан эсэргүүцэл; В г- зурвасын цоорхой - хамгийн тохиромжтой (гажиггүй) болор [eV] -д электрон байхгүй энергийн утгын хүрээ; к- Больцманы тогтмол [eV/K]. Тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талын логарифмуудыг авч үзвэл бид дараахь зүйлийг авна.
, материалын тогтмол хаана байна. Термисторын эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг тэгшитгэлээр тодорхойлно.
R T-ийн T-ээс хамааралтай байдлаас бид дараах байдалтай байна.
Эх сурвалжууд
- Цахилгааны инженерийн онолын үндэс: Сурах бичиг: 3 боть / V. S. Boyko, V. V. Boyko, F. Vydolob et al.; Ерөнхий доор ed. И.М.Чиженко, В.С.Бойко. - М .: ShTs "Хэвлэлийн газар" Политехник "", 2004. - T. 1: бөөн параметр бүхий шугаман цахилгаан хэлхээний тогтвортой горимууд. - 272 х.: өвчтэй. ISBN 966-622-042-3
- Шегедин А.И. Зураач В.С. Цахилгааны инженерийн онолын үндэс. 1-р хэсэг: Дээд боловсролын байгууллагуудын цахилгаан инженер, цахилгаан механикийн чиглэлээр зайны сургалтын оюутнуудад зориулсан сурах бичиг. - М .: Magnolia Plus, 2004. - 168 х.
- И.М.Кучерук, И.Т.Горбачук, П.П.Луцик (2006). Физикийн ерөнхий курс: 3 боть сурах бичиг Т.2. Цахилгаан ба соронзон.Киев: Техник.
Хэт дамжуулагчийн нөлөөг хүн бүр мэддэг байх. Ямар ч байсан бид түүний тухай сонссон. Энэ нөлөөний мөн чанар нь хасах 273 ° C-д дамжуулагчийн урсах гүйдлийн эсэргүүцэл алга болно. Температурын хамаарал байдгийг ойлгоход энэ жишээ л хангалттай. А нь тусгай параметрийг тодорхойлдог - эсэргүүцлийн температурын коэффициент.
Аливаа дамжуулагч нь гүйдэл дамжуулахаас сэргийлдэг. Энэ эсэргүүцэл нь дамжуулагч материал бүрийн хувьд өөр өөр байдаг бөгөөд энэ нь тодорхой материалд хамаарах олон хүчин зүйлээр тодорхойлогддог боловч энэ нь цаашид авч үзэхгүй. Одоогийн байдлаар түүний температураас хамааралтай байдал, энэ хамаарлын шинж чанар нь анхаарал татаж байна.
Металууд нь ихэвчлэн цахилгаан гүйдлийн дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг; температур нэмэгдэх тусам эсэргүүцэл нь нэмэгдэж, температур буурах тусам буурдаг. 1 ° C-д ийм өөрчлөлтийн хэмжээг эсэргүүцлийн температурын коэффициент буюу товчоор TCR гэж нэрлэдэг.
TCS утга нь эерэг эсвэл сөрөг байж болно. Хэрэв энэ нь эерэг байвал температур нэмэгдэх тусам буурна; Цахилгаан гүйдлийн дамжуулагч болгон ашигладаг ихэнх металлын хувьд TCR эерэг байна. Хамгийн сайн дамжуулагчийн нэг бол зэсийн эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь хамгийн сайн биш боловч бусад дамжуулагчтай харьцуулахад бага байдаг. Байгаль орчны параметрүүд өөрчлөгдөхөд TCR утга нь эсэргүүцлийн утга ямар байхыг тодорхойлдог гэдгийг та санах хэрэгтэй. Энэ коэффициент их байх тусам түүний өөрчлөлт мэдэгдэхүйц байх болно.
Эсэргүүцлийн температурын энэ хамаарлыг дизайн хийхдээ анхаарч үзэх хэрэгтэй радио электрон төхөөрөмж. Гол нь тоног төхөөрөмж ямар ч нөхцөлд ажиллах ёстой орчин, ижил машинууд хасах 40 ° C-аас нэмэх 80 ° C хүртэл ажилладаг. Гэхдээ машинд маш олон электрон хэрэгсэл байдаг бөгөөд хэрэв та хэлхээний элементүүдийн үйл ажиллагаанд хүрээлэн буй орчны нөлөөллийг тооцохгүй бол электрон нэгж хэвийн нөхцөлд төгс ажилладаг боловч ажиллахаас татгалздаг нөхцөл байдалтай тулгарч магадгүй юм. бага эсвэл өндөр температурт өртөх үед.
Энэ нь нөхцөл байдлаас хамаарна гадаад орчинхэлхээний параметрүүдийг тооцоолохдоо эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг ашиглан тоног төхөөрөмжийг зохион бүтээгчид үүнийг зохион бүтээхдээ харгалзан үздэг. Ашигласан материалын TCR өгөгдөл, тооцооллын томьёо бүхий хүснэгтүүд байдаг бөгөөд үүний дагуу TCR-ийг мэдсэнээр та ямар ч нөхцөлд эсэргүүцлийн утгыг тодорхойлж, хэлхээний ажиллах горимд түүний боломжит өөрчлөлтийг харгалзан үзэх боломжтой. Гэхдээ TKS-ийг ойлгохын тулд одоо томъёо, хүснэгт хэрэггүй.
Маш бага TCR-ийн утгатай металлууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь резистор үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг бөгөөд тэдгээрийн параметрүүд нь хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөөс сул хамааралтай байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг зөвхөн хүрээлэн буй орчны параметрүүдийн хэлбэлзлийн нөлөөллийг харгалзан үзэхэд ашиглаж болохоос гадна өртсөн материалыг мэдэж байгаа тул хэмжсэн эсэргүүцэл нь ямар температуртай тохирч байгааг тодорхойлохын тулд хүснэгтийг ашиглахад хангалттай. . Энгийн зэс утсыг ийм тоолуур болгон ашиглаж болно, гэхдээ та үүнийг их хэмжээгээр хэрэглэж, жишээлбэл ороомог хэлбэрээр ороох хэрэгтэй болно.
Дээр дурдсан бүх зүйл нь эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг ашиглах бүх асуудлыг бүрэн хамардаггүй. Хагас дамжуулагч ба электролитэд энэ коэффициенттэй холбоотой маш сонирхолтой хэрэглээний боломжууд байдаг боловч танилцуулсан зүйл нь TCS-ийн ойлголтыг ойлгоход хангалттай юм.
Эсэргүүцлийн хэмжилтийн үр дүнд агшилтын хөндий, хийн бөмбөлөг, оруулга болон бусад согогууд ихээхэн нөлөөлдөг. Үүнээс гадна, Зураг. 155-аас харахад хатуу уусмал руу орох бага хэмжээний хольц нь хэмжсэн дамжуулалтад ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжихэд хангалттай дээж гаргах нь цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжихээс хамаагүй хэцүү байдаг.
дилатометрийн судалгаа. Энэ нь эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг хэмждэг фазын диаграммыг бүтээх өөр аргыг бий болгоход хүргэсэн.
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент
Температурын цахилгаан эсэргүүцэл
Маттиессен хатуу уусмал дахь хоёр дахь бүрэлдэхүүн хэсэг бага хэмжээгээр агуулагдаж байгаатай холбоотойгоор металлын эсэргүүцлийн өсөлт нь температураас хамаардаггүй болохыг олж мэдсэн; Ийм хатуу уусмалын утга нь концентрацаас хамаарахгүй гэсэн үг. Энэ нь эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь пропорциональ, өөрөөр хэлбэл цахилгаан дамжуулах чанар бөгөөд найрлагаас хамаарах коэффициентийн график нь хатуу уусмалын дамжуулалтын графиктай төстэй гэсэн үг юм. Ялангуяа шилжилтийн металлын хувьд энэ дүрмийн үл хамаарах зүйлүүд олон байдаг боловч ихэнх тохиолдолд энэ нь ойролцоогоор үнэн байдаг.
Завсрын фазын эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь холболт нь өөрөө өндөр эсэргүүцэлтэй байсан ч гэсэн ихэвчлэн цэвэр металлынхтай ижил хэмжээтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч тодорхой температурын муж дахь температурын коэффициент нь тэг эсвэл сөрөг байдаг завсрын үе шатууд байдаг.
Маттиессений дүрэм нь зөвхөн хатуу уусмалд хамаарна, гэхдээ энэ нь хоёр фазын хайлшийн хувьд ч үнэн мэт санагдах олон тохиолдол байдаг. Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг найрлагатай харьцуулбал муруй нь ихэвчлэн дамжуулалтын муруйтай ижил хэлбэртэй байдаг тул фазын өөрчлөлтийг ижил аргаар илрүүлж болно. Эмзэг болон бусад шалтгааны улмаас цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжихэд тохиромжтой дээжийг гаргах боломжгүй үед энэ аргыг хэрэглэхэд тохиромжтой.
Практикт хоёр температурын хоорондох дундаж температурын коэффициентийг эдгээр температурт хайлшийн цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжих замаар тодорхойлно. Хэрэв авч үзэж буй температурын мужид фазын өөрчлөлт гарахгүй бол коэффициентийг дараах томъёогоор тодорхойлно.
интервал багатай адил утгатай болно. Хатуу хайлшийн хувьд температур болон
0 ° ба 100 ° -ийг тус тус авахад тохиромжтой бөгөөд хэмжилтүүд нь бөхөөх температурт фазын мужийг өгнө. Гэсэн хэдий ч хэрэв хэмжилтийг өндөр температурт хийсэн бол фазын хил нь температурын хооронд хаа нэг газар байж болох тохиолдолд интервал нь 100 ° -аас хамаагүй бага байх ёстой.
Цагаан будаа. 158. (скан харна уу) Мөнгө-шидэт систем дэх цахилгаан эсэргүүцлийн цахилгаан дамжуулалт ба температурын коэффициент (Тамман)
Энэ аргын том давуу тал нь а коэффициент нь хоёр температурт дээжийн харьцангуй эсэргүүцэлээс хамаардаг тул дээж дэх нүхжилт болон бусад металлургийн согогууд нөлөөлдөггүй. Дамжуулах чадвар ба температурын коэффициентийн муруй
Зарим хайлшийн систем дэх эсэргүүцэл нь бие биенээ давтдаг. Цагаан будаа. 158-ыг Тамманы анхны бүтээлээс авсан (муруйнууд нь мөнгө-магнийн хайлшийг хэлдэг); Дараа нь хийсэн ажил нь температур буурах тусам хатуу уусмалын бүс буурч, фазын бүсэд дээд бүтэц байгааг харуулсан. Бусад фазын хил хязгаар саяхан өөрчлөгдсөн тул Зураг дээр үзүүлсэн диаграммыг үзүүлэв. 158 нь зөвхөн түүхэн сонирхолтой бөгөөд нарийн хэмжилт хийхэд ашиглах боломжгүй.
Дамжуулагчийн эсэргүүцэл (R) (эсэргүүцэл) () температураас хамаарна. Температурын бага зэргийн өөрчлөлтөөс хамаарах энэ хамаарлыг () функцээр үзүүлэв.
0 o С температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл хаана байна; - эсэргүүцлийн температурын коэффициент.
ТОДОРХОЙЛОЛТ
Цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент() нь дамжуулагчийг 1 o С-ээр халах үед үүсдэг хэлхээний хэсгийн харьцангуй өсөлт (R) (эсвэл орчны эсэргүүцэл ()) -тэй тэнцүү физик хэмжигдэхүүн юм. Математикийн хувьд эсэргүүцлийн температурын коэффициентийн тодорхойлолт дараах байдлаар төлөөлж болно.
Энэ утга нь цахилгаан эсэргүүцэл ба температурын хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог.
Хүрээ доторх температурт ихэнх металлын хувьд авч үзэж буй коэффициент тогтмол хэвээр байна. Цэвэр металлын хувьд эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг ихэвчлэн авдаг
Заримдаа тэд эсэргүүцлийн дундаж температурын коэффициентийн талаар ярьж, үүнийг дараах байдлаар тодорхойлдог.
өгөгдсөн температурын муж дахь температурын коэффициентийн дундаж утга хаана байна ().
Янз бүрийн бодисын эсэргүүцлийн температурын коэффициент
Ихэнх металлууд тэгээс их эсэргүүцлийн температурын коэффициенттэй байдаг. Энэ нь температур нэмэгдэх тусам металлын эсэргүүцэл нэмэгддэг гэсэн үг юм. Энэ нь дулааны чичиргээг ихэсгэдэг болор тор дээр электрон тархалтын үр дүнд үүсдэг.
Үнэмлэхүй тэгтэй ойролцоо температурт (-273 o C) олон тооны металлын эсэргүүцэл тэг болж огцом буурдаг. Металл нь хэт дамжуулагч төлөвт ордог гэж ярьдаг.
Бохирдолгүй хагас дамжуулагч нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй байдаг. Температур нэмэгдэх тусам тэдний эсэргүүцэл буурдаг. Энэ нь дамжуулагчийн зурваст шилжих электронуудын тоо нэмэгдэж байгаатай холбоотой бөгөөд энэ нь хагас дамжуулагчийн нэгж эзэлхүүн дэх нүхний тоо нэмэгддэг гэсэн үг юм.
Электролитийн уусмалууд байдаг. Температур нэмэгдэх тусам электролитийн эсэргүүцэл буурдаг. Энэ нь молекулуудын задралын үр дүнд чөлөөт ионы тоо нэмэгдэх нь уусгагчийн молекулуудтай мөргөлдсөний үр дүнд ионуудын тархалтын өсөлтөөс давсантай холбоотой юм. Электролитийн эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь зөвхөн бага температурын хязгаарт тогтмол байдаг гэж хэлэх ёстой.
Нэгж
Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг хэмжих үндсэн SI нэгж нь:
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
| Дасгал хийх | Гянтболдын спираль бүхий улайсдаг чийдэн нь В хүчдэлтэй сүлжээнд холбогдсон, гүйдэл нь түүгээр урсдаг бол o C температурт Ом эсэргүүцэлтэй бол спираль ямар температуртай байх вэ? Гянтболдын эсэргүүцлийн температурын коэффициент  .
|
| Шийдэл | Асуудлыг шийдэх үндэс болгон бид эсэргүүцлийн температураас хамаарах томъёог ашиглана. 0 o C температурт вольфрамын судлын эсэргүүцэл хаана байна. (1.1) илэрхийлэлээс бид дараах байдалтай байна. Ом хуулийн дагуу хэлхээний нэг хэсгийн хувьд бид:
Тооцоод үзье
Эсэргүүцэл ба температурыг холбосон тэгшитгэлийг бичье. Тооцооллыг хийцгээе: |
| Хариулах | К |
Халах үед температур нэмэгдэхийн хэрээр дамжуулагч материал дахь атомуудын хөдөлгөөний хурд нэмэгдсэний үр дүнд нэмэгддэг. Халах үед электролит ба нүүрсний тодорхой эсэргүүцэл нь эсрэгээрээ буурдаг, учир нь эдгээр материалд атом, молекулуудын хөдөлгөөний хурд нэмэгдэхээс гадна нэгж эзэлхүүн дэх чөлөөт электрон ба ионы тоо нэмэгддэг.
Зарим хайлш нь бүрэлдхүүн дэх металаас илүү байдаг бөгөөд халаахад эсэргүүцэх чадвар нь бараг өөрчлөгддөггүй (константан, манганин гэх мэт). Үүнийг хайлшийн жигд бус бүтэц, электронуудын богино дундаж чөлөөт замтай холбон тайлбарладаг.
Материалыг 1 ° -аар халаах (эсвэл 1 ° -аар хөргөх үед багасах) үед эсэргүүцлийн харьцангуй өсөлтийг харуулсан утгыг нэрлэдэг.
Температурын коэффициентийг α, to = 20 o үед эсэргүүцлийг ρ o гэж тэмдэглэвэл материалыг t1 температурт халаахад түүний эсэргүүцэл p1 = ρ o + αρ o (t1 - to) = ρ o(1) байна. + (α (t1 -ээс))
ба үүний дагуу R1 = Ro (1 + (α (t1 - хүртэл))
Зэс, хөнгөн цагаан, вольфрамын температурын коэффициент a 0.004 1/deg байна. Тиймээс 100 ° халаахад тэдгээрийн эсэргүүцэл 40% -иар нэмэгддэг. Төмрийн хувьд α = 0,006 1/град, гуульд α = 0,002 1/град, фехраль α = 0,0001 1/град, никромд α = 0,0002 1/град, константан α = 0,00001 1/дег, манын хувьд = 0,0000. 1/градус. Нүүрс ба электролит нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй байдаг. Ихэнх электролитийн температурын коэффициент нь ойролцоогоор 0.02 1/deg байна.
Температураас хамаарч эсэргүүцлийг өөрчлөх дамжуулагчийн шинж чанарыг ашигладаг эсэргүүцлийн термометр. Эсэргүүцлийг хэмжих замаар хүрээлэн буй орчны температурыг тооцоолох замаар тодорхойлно Константан, манганин болон бусад хайлшийг маш бага температурын эсэргүүцлийн коэффициент бүхий шунт болон хэмжих хэрэгслийн нэмэлт эсэргүүцлийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Жишээ 1. Төмөр утсыг 520° хүртэл халаахад түүний эсэргүүцэл Ro хэрхэн өөрчлөгдөх вэ? Төмрийн температурын коэффициент a 0.006 1/deg. Томъёоны дагуу R1 = Ro + Ro α (t1 - to) = Ro + Ro 0.006 (520 - 20) = 4Ro, өөрөөр хэлбэл 520 ° -аар халаахад төмөр утасны эсэргүүцэл 4 дахин нэмэгдэнэ.
Жишээ 2. -20°-ийн температурт хөнгөн цагаан утас нь 5 Ом эсэргүүцэлтэй байна. 30 градусын температурт тэдгээрийн эсэргүүцлийг тодорхойлох шаардлагатай.
R2 = R1 - α R1(t2 - t1) = 5 + 0.004 x 5 (30 - (-20)) = 6 Ом.
Халаах эсвэл хөргөх үед материалын цахилгаан эсэргүүцлийг өөрчлөх шинж чанарыг температурыг хэмжихэд ашигладаг. Тэгэхээр, дулааны эсэргүүцэлкварц руу ууссан цагаан алт эсвэл цэвэр никель утаснууд нь -200-аас +600 хэм хүртэлх температурыг хэмжихэд ашиглагддаг. Том сөрөг коэффициент бүхий хагас дамжуулагчийн дулааны эсэргүүцлийг ашигладаг нарийн тодорхойлолтилүү нарийхан мужид температур.
Температурыг хэмжихэд ашигладаг хагас дамжуулагчийн дулааны эсэргүүцлийг термистор гэж нэрлэдэг.
Термисторууд нь эсэргүүцлийн өндөр сөрөг температурын коэффициенттэй байдаг, өөрөөр хэлбэл халах үед эсэргүүцэл буурдаг. хоёр буюу гурван металлын ислийн холимогоос бүрдэх исэл (исэлдэлтэнд өртөх) хагас дамжуулагч материалаар хийгдсэн. Хамгийн түгээмэл нь зэс-манган, кобальт-манганы термистор юм. Сүүлийнх нь температурт илүү мэдрэмтгий байдаг.
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент(α) - температур 1-ээр өөрчлөгдөхөд цахилгаан хэлхээний хэсгийн эсэргүүцэл эсвэл материалын цахилгаан эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлтийг K -1-ээр илэрхийлнэ. Электроникийн хувьд резисторыг ялангуяа манганин эсвэл константан хайлш гэх мэт бага α утгатай тусгай металл хайлш, эерэг эсвэл сөрөг α утгатай хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс (термистор) ашигладаг. Температурын эсэргүүцлийн коэффициентийн физик утгыг тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.
Хаана dR- цахилгаан эсэргүүцлийн өөрчлөлт Ртемператур өөрчлөгдөх үед дТ.
Кондукторууд
Ихэнх металлын эсэргүүцлийн температурын хамаарал нь өргөн температурын хязгаарт шугамантай ойролцоо бөгөөд дараах томъёогоор тодорхойлогддог.
Р Т R0- эхний температурт цахилгаан эсэргүүцэл T 0 [Ом]; α - эсэргүүцлийн температурын коэффициент; ΔT- температурын өөрчлөлт нь TT 0 [K].Бага температурт дамжуулагчийн эсэргүүцлийн температурын хамаарлыг Матисений дүрмээр тодорхойлно.
Хагас дамжуулагч
NTC термисторын эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарал
Термистор гэх мэт хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн хувьд эсэргүүцлийн температурын хамаарлыг голчлон цэнэгийн тээвэрлэгчийн концентрацийн температураас хамаарах хамаарлаар тодорхойлдог. Энэ бол экспоненциал хамаарал юм:
Р Т- T [Ом] температурт цахилгаан эсэргүүцэл; R∞- T = ∞ [Ом] температурт цахилгаан эсэргүүцэл; В г- зурвасын цоорхой - хамгийн тохиромжтой (гажиггүй) болор [eV] -д электрон байхгүй энергийн утгын хүрээ; к- Больцманы тогтмол [eV/K].Тэгшитгэлийн зүүн ба баруун талын логарифмуудыг авч үзвэл бид дараахь зүйлийг авна.
, материалын тогтмол хаана байна.Термисторын эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг тэгшитгэлээр тодорхойлно.
R T-ийн T-ээс хамааралтай байдлаас бид дараах байдалтай байна.
Эх сурвалжууд
- Цахилгааны инженерийн онолын үндэс: Сурах бичиг: 3 боть / V. S. Boyko, V. V. Boyko, F. Vydolob et al.; Ерөнхий доор ed. И.М.Чиженко, В.С.Бойко. - М .: ShTs "Хэвлэлийн газар" Политехник "", 2004. - T. 1: бөөн параметр бүхий шугаман цахилгаан хэлхээний тогтвортой горимууд. - 272 х.: өвчтэй. ISBN 966-622-042-3
- Шегедин А.И. Зураач В.С. Цахилгааны инженерийн онолын үндэс. 1-р хэсэг: Дээд боловсролын байгууллагуудын цахилгаан инженер, цахилгаан механикийн чиглэлээр зайны сургалтын оюутнуудад зориулсан сурах бичиг. - М .: Magnolia Plus, 2004. - 168 х.
- И.М.Кучерук, И.Т.Горбачук, П.П.Луцик (2006). Физикийн ерөнхий курс: 3 боть сурах бичиг Т.2. Цахилгаан ба соронзон.Киев: Техник.
Цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент
Цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент- температур нэгээр өөрчлөгдөхөд цахилгаан хэлхээний хэсгийн цахилгаан эсэргүүцэл эсвэл бодисын эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлттэй тэнцүү утга.
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь цахилгаан эсэргүүцлийн температураас хамаарах хамаарлыг тодорхойлдог бөгөөд Kelvins-ээр хасах эхний хүч (K−1) хүртэл хэмжигддэг.
Энэ нэр томъёог бас ихэвчлэн ашигладаг "дамжуулагчийн температурын коэффициент". Энэ нь эсэргүүцлийн коэффициентийн урвуу утгатай тэнцүү байна.
Металлын эсэргүүцлийн температурын хамаарал хайлш, хий, хольцтой хагас дамжуулагчТэгээд электролитуудилүү төвөгтэй байдаг.
Викимедиа сан. 2010 он.
Бусад толь бичгүүдээс "Цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент" гэж юу болохыг харна уу.
дамжуулагч материалын цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент- Дамжуулагч материалын цахилгаан эсэргүүцлийн деривативын температурыг энэ эсэргүүцэлтэй харьцуулсан харьцаа. [ГОСТ 22265 76] Сэдэв: дамжуулагч материал... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага
Дамжуулагч материалын цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент- 29. Дамжуулагч материалын цахилгаан эсэргүүцлийн температурын илтгэлцүүр Дамжуулагч материалын цахилгаан эсэргүүцлийн деривативын температурт хамаарах энэ эсэргүүцэлтэй харьцуулсан харьцаа Эх сурвалж: ГОСТ 22265 76:… …
ГОСТ 6651-2009: Төрийн тогтолцоохэмжилтийн жигд байдлыг хангах. Платинум, зэс, никельээр хийсэн эсэргүүцлийн дулааны хувиргагч. Техникийн ерөнхий шаардлага ба туршилтын арга - Нэр томьёо ГОСТ 6651 2009: Хэмжилтийн жигд байдлыг хангах төрийн систем. Платинум, зэс, никельээр хийсэн эсэргүүцлийн дулааны хувиргагч. Техникийн ерөнхий шаардлага ба туршилтын арга анхны баримт бичиг: 3.18 дулааны урвалын хугацаа ...
ГОСТ R 8.625-2006: Хэмжилтийн жигд байдлыг хангах төрийн тогтолцоо. Платин, зэс, никельээр хийсэн эсэргүүцлийн термометр. Техникийн ерөнхий шаардлага ба туршилтын аргууд - Нэр томьёо ГОСТ R 8.625 2006: Хэмжилтийн нэгдмэл байдлыг хангах төрийн систем. Платин, зэс, никельээр хийсэн эсэргүүцлийн термометр. Техникийн ерөнхий шаардлага ба туршилтын арга эх баримт бичиг: 3.18 дулааны урвалын хугацаа: Хугацаа ... Норматив, техникийн баримт бичгийн нэр томъёоны толь бичиг-лавлах ном
Эсэргүүцлийн термометрийн уламжлалт график тэмдэглэгээ Эсэргүүцлийн термометр нь температурыг хэмжих зориулалттай электрон төхөөрөмж бөгөөд цахилгаан эсэргүүцлийн хамаарал дээр үндэслэсэн ... Wikipedia
Температурыг хэмжих төхөөрөмж (Температурыг үзнэ үү), үйл ажиллагааны зарчим нь температурын дагуу цэвэр металл, хайлш, хагас дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцлийг өөрчлөхөд суурилдаг (эсэргүүцэл R нэмэгдэх тусам ... ...
Хөнгөн цагаан- (Хөнгөн цагаан) Хайлш ба хөнгөн цагааны үйлдвэрлэл, ерөнхий шинж чанарАль Физик ба Химийн шинж чанархөнгөн цагаан, Al-ийн үйлдвэрлэл, үүсэх байдал, хөнгөн цагааны хэрэглээ Агуулга Агуулга 1-р хэсэг. Нээлтийн нэр, түүх. 2-р хэсэг. Ерөнхий...... Хөрөнгө оруулагчдын нэвтэрхий толь бичиг
Дулааны урсгал хэмжигч нь шингэн эсвэл хийн урсгалын хурдыг хэмжихэд халаасан биеэс хөдөлж буй орчны дулаан дамжуулалтын үр нөлөөг ашигладаг урсгал хэмжигч юм. Калориметрийн болон халуун утастай урсгал хэмжигч байдаг. Агуулга 1... ...Википедиа
13 Магни ← Хөнгөн цагаан → Цахиур B Al ↓ Ga ... Википедиа
- (Латин Ferrum) Fe, Менделеевийн үечилсэн системийн VIII бүлгийн химийн элемент; атомын дугаар 26, атомын масс 55.847; гялалзсан мөнгөлөг цагаан металл. Байгаль дээрх элемент нь дөрвөн тогтвортой изотопоос бүрддэг: 54Fe (5.84%),... ... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг
Чөлөөт электрон концентраци nМеталл дамжуулагч дахь температур нэмэгдэж байгаа нь бараг өөрчлөгдөөгүй боловч дулааны хөдөлгөөний дундаж хурд нэмэгддэг. Кристал торны зангилааны чичиргээ мөн нэмэгддэг. Дунд зэргийн уян чичиргээний квантыг ихэвчлэн нэрлэдэг фонон. Кристал торны жижиг дулааны чичиргээг фононуудын цуглуулга гэж үзэж болно. Температур нэмэгдэхийн хэрээр атомуудын дулааны чичиргээний далайц нэмэгддэг, өөрөөр хэлбэл. чичиргээт атомын эзэлдэг бөмбөрцөг эзэлхүүний хөндлөн огтлол нэмэгдэнэ.
Тиймээс температур нэмэгдэхийн хэрээр цахилгаан талбайн нөлөөн дор электрон шилжилтийн замд улам олон саад тотгор гарч ирдэг. Энэ нь электроны дундаж чөлөөт зам λ буурч, электронуудын хөдөлгөөн буурч, үүний үр дүнд металлын дамжуулах чанар буурч, эсэргүүцэл нэмэгдэхэд хүргэдэг (Зураг 3.3). Өгөгдсөн температурт энэ дамжуулагчийн эсэргүүцлийн утгатай холбоотой температур нь 3К-ээр өөрчлөгдөхөд дамжуулагчийн эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг температурын эсэргүүцлийн коэффициент гэнэ. TK ρэсхүл эсэргїїцлийн температурын коэффициентийг K -3 хэмжинэ. Металлын эсэргүүцлийн температурын коэффициент эерэг байна. Дээр өгөгдсөн тодорхойлолтоос харахад дифференциал илэрхийлэл TK ρхэлбэртэй байна:
Металлын цахим онолын дүгнэлтээс харахад хатуу төлөвт байгаа цэвэр металлын утга нь хамгийн тохиромжтой хийн тэлэлтийн температурын коэффициент (TK) -тай ойролцоо байх ёстой, өөрөөр хэлбэл. 3: 273 =0.0037. Үнэн хэрэгтээ ихэнх металлууд нь ≈ 0.004-тэй байдаг.
Температур бүрийн хувьд температурын коэффициент байдаг гэдгийг анхаарна уу TK ρ. Практикт тодорхой температурын хувьд дундаж утгыг ашигладаг TK ρэсвэл:
Хаана ρ3Тэгээд ρ2- температур дахь дамжуулагч материалын эсэргүүцэл T3Тэгээд T2тус тус (энэ тохиолдолд T2 > T3); гэж нэрлэгддэг зүйл байдаг эсэргүүцлийн дундаж температурын коэффициент-аас температурын мужид энэ материалын T3өмнө T2.
Дамжуулагчийн эсэргүүцэл (R) (эсэргүүцэл) () температураас хамаарна. Температурын бага зэргийн өөрчлөлтөөс хамаарах энэ хамаарлыг () функцээр үзүүлэв.
0 o С температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл хаана байна; - эсэргүүцлийн температурын коэффициент.
ТОДОРХОЙЛОЛТ
Цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент() гэж нэрлэдэг физик хэмжигдэхүүн, дамжуулагчийг 1 o С-ээр халах үед үүсэх хэлхээний хэсгийн харьцангуй өсөлт (R) (эсвэл орчны эсэргүүцэл ()) -тэй тэнцүү байна. Математикийн хувьд эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг тодорхойлох нь дараахь байдлаар илэрхийлэгдэж болно.
Энэ утга нь цахилгаан эсэргүүцэл ба температурын хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог.
Хүрээ доторх температурт ихэнх металлын хувьд авч үзэж буй коэффициент тогтмол хэвээр байна. Цэвэр металлын хувьд эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг ихэвчлэн авдаг
Заримдаа тэд эсэргүүцлийн дундаж температурын коэффициентийн талаар ярьж, үүнийг дараах байдлаар тодорхойлдог.
өгөгдсөн температурын муж дахь температурын коэффициентийн дундаж утга хаана байна ().
Янз бүрийн бодисын эсэргүүцлийн температурын коэффициент
Ихэнх металлууд тэгээс их эсэргүүцлийн температурын коэффициенттэй байдаг. Энэ нь температур нэмэгдэх тусам металлын эсэргүүцэл нэмэгддэг гэсэн үг юм. Энэ нь дулааны чичиргээг ихэсгэдэг болор тор дээр электрон тархалтын үр дүнд үүсдэг.
Үнэмлэхүй тэгтэй ойролцоо температурт (-273 o C) олон тооны металлын эсэргүүцэл тэг болж огцом буурдаг. Металл нь хэт дамжуулагч төлөвт ордог гэж ярьдаг.
Бохирдолгүй хагас дамжуулагч нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй байдаг. Температур нэмэгдэх тусам тэдний эсэргүүцэл буурдаг. Энэ нь дамжуулагчийн зурваст шилжих электронуудын тоо нэмэгдэж байгаатай холбоотой бөгөөд энэ нь хагас дамжуулагчийн нэгж эзэлхүүн дэх нүхний тоо нэмэгддэг гэсэн үг юм.
Электролитийн уусмалууд байдаг. Температур нэмэгдэх тусам электролитийн эсэргүүцэл буурдаг. Энэ нь молекулуудын задралын үр дүнд чөлөөт ионы тоо нэмэгдэх нь уусгагчийн молекулуудтай мөргөлдсөний үр дүнд ионуудын тархалтын өсөлтөөс давсантай холбоотой юм. Электролитийн эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь зөвхөн бага температурын хязгаарт тогтмол байдаг гэж хэлэх ёстой.
Нэгж
Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг хэмжих үндсэн SI нэгж нь:
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
| Дасгал хийх | Гянтболдын спираль бүхий улайсдаг чийдэн нь В хүчдэлтэй сүлжээнд холбогдсон, гүйдэл нь түүгээр урсдаг бол o C температурт Ом эсэргүүцэлтэй бол спираль ямар температуртай байх вэ? Гянтболдын эсэргүүцлийн температурын коэффициент. |
| Шийдэл | Асуудлыг шийдэх үндэс болгон бид эсэргүүцлийн температураас хамаарах томъёог ашиглана. 0 o C температурт вольфрамын судлын эсэргүүцэл хаана байна. (1.1) илэрхийлэлээс бид дараах байдалтай байна. Ом хуулийн дагуу хэлхээний нэг хэсгийн хувьд бид: Тооцоод үзье Эсэргүүцэл ба температурыг холбосон тэгшитгэлийг бичье. Тооцооллыг хийцгээе: |
| Хариулах | К |
|
Металл |
Өвөрмөц эсэргүүцэл ρ 20 ºС, Ом*мм²/м |
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент α, ºС -1 |
|
Хөнгөн цагаан | ||
|
Төмөр (ган) | ||
|
Константан | ||
|
Манганин | ||
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент α нь температур (дамжуулагчийн халаалт) 1 ºС-ээр нэмэгдэхэд 1 ом дамжуулагчийн эсэргүүцэл хэр их нэмэгдэж байгааг харуулдаг.
t температурт дамжуулагчийн эсэргүүцлийг дараахь томъёогоор тооцоолно.
r t = r 20 + α* r 20 *(t - 20 ºС)
Энд r 20 нь 20 ºС температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл, r t нь t температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл юм.
Одоогийн нягтрал
S = 4 мм² хөндлөн огтлолтой зэс дамжуулагчаар I = 10 А гүйдэл гүйдэг.
Одоогийн нягт J = I/S = 10 А/4 мм² = 2.5 А/мм².
[I = 2.5 А гүйдэл нь 1 мм² хөндлөн огтлолын талбайгаар урсдаг; I = 10 А гүйдэл бүхэлдээ S хөндлөн огтлолын туршид урсдаг].
Тэгш өнцөгт хөндлөн огтлолтой (20х80) мм² хуваарилах төхөөрөмжийн автобус нь I = 1000 А гүйдлийг дамжуулдаг. Автобусны гүйдлийн нягт ямар байх вэ?
Дугуйны хөндлөн огтлолын хэмжээ S = 20x80 = 1600 мм². Одоогийн нягтрал
J = I/S = 1000 A/1600 mm² = 0.625 A/mm².
Ороомгийн утас нь 0.8 мм-ийн диаметртэй дугуй хөндлөн огтлолтой бөгөөд 2.5 А/мм² гүйдлийн нягтыг зөвшөөрдөг. Ямар зөвшөөрөгдөх гүйдлийг утсаар дамжуулж болох вэ (халаалт нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтрэхгүй байх ёстой)?
Утасны хөндлөн огтлолын талбай S = π * d²/4 = 3/14*0.8²/4 ≈ 0.5 мм².
Зөвшөөрөгдөх гүйдэл I = J*S = 2.5 А/мм² * 0.5 мм² = 1.25 А.
Трансформаторын ороомгийн зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт J = 2.5 А/мм². I = 4 А гүйдэл нь ороомогоор дамждаг бөгөөд ороомог хэт халахгүйн тулд дамжуулагчийн дугуй хөндлөн огтлолын хөндлөн огтлол (диаметр) ямар байх ёстой вэ?
Хөндлөн огтлолын талбай S = I/J = (4 A) / (2.5 А/мм²) = 1.6 мм²
Энэ хэсэг нь 1.42 мм-ийн диаметртэй утастай тохирч байна.
4 мм² хөндлөн огтлолтой тусгаарлагдсан зэс утас нь 38 А-ийн зөвшөөрөгдөх хамгийн их гүйдлийг дамжуулдаг (хүснэгтийг үз). Зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт гэж юу вэ? 1, 10 ба 16 мм² хөндлөн огтлолтой зэс утаснуудын зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягтууд хэд вэ?
1). Зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт
J = I/S = 38 A / 4mm² = 9.5 A/mm².
2). 1 мм² хөндлөн огтлолын хувьд зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт (хүснэгтийг үз)
J = I/S = 16 A / 1 mm² = 16 A/mm².
3). 10 мм²-ийн зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягтын хөндлөн огтлолын хувьд
J = 70 A / 10 мм² = 7.0 А / мм²
4). 16 мм² хөндлөн огтлолын хувьд зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт
J = I / S = 85 A / 16 мм² = 5.3 А / мм².
Хөндлөн огтлолын хэмжээ ихсэх тусам зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт буурна. Хүснэгт В ангиллын тусгаарлагчтай цахилгааны утсанд хүчинтэй.
Бие даан шийдвэрлэх асуудал
Трансформаторын ороомгоор I = 4 А гүйдэл гүйх ёстой J = 2.5 А/мм² зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягттай ороомгийн утасны хөндлөн огтлол нь ямар байх ёстой вэ? (S = 1.6 мм²)
0.3 мм диаметртэй утас нь 100 мА гүйдэл дамжуулдаг. Одоогийн нягтрал хэд вэ? (J = 1.415 А/мм²)
диаметртэй тусгаарлагдсан утсаар хийсэн цахилгаан соронзон ороомгийн дагуу
d = 2.26 мм (тусгаарлагчийг эс тооцвол) 10 А-ийн гүйдэл нь ямар нягтралтай байдаг
Одоогийн? (J = 2.5 А/мм²).
4. Трансформаторын ороомог нь 2.5 А/мм² гүйдлийн нягтыг зөвшөөрдөг. Ороомог дахь гүйдэл нь 15 А. Дугуй утас (тусгаарлагчийг оруулаагүй) хамгийн бага хөндлөн огтлол ба диаметр хэд вэ? (мм²; 2.76 мм).
Хэт дамжуулагчийн нөлөөг хүн бүр мэддэг байх. Ямар ч байсан бид түүний тухай сонссон. Энэ нөлөөний мөн чанар нь хасах 273 ° C-д дамжуулагчийн урсах гүйдлийн эсэргүүцэл алга болно. Температурын хамаарал байдгийг ойлгоход энэ жишээ л хангалттай. А нь тусгай параметрийг тодорхойлдог - эсэргүүцлийн температурын коэффициент.
Аливаа дамжуулагч нь гүйдэл дамжуулахаас сэргийлдэг. Энэ эсэргүүцэл нь дамжуулагч материал бүрийн хувьд өөр өөр байдаг бөгөөд энэ нь тодорхой материалд хамаарах олон хүчин зүйлээр тодорхойлогддог боловч энэ нь цаашид авч үзэхгүй. Одоогийн байдлаар түүний температураас хамааралтай байдал, энэ хамаарлын шинж чанар нь анхаарал татаж байна.
Металууд нь ихэвчлэн цахилгаан гүйдлийн дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг; температур нэмэгдэх тусам эсэргүүцэл нь нэмэгдэж, температур буурах тусам буурдаг. 1 ° C-д ийм өөрчлөлтийн хэмжээг эсэргүүцлийн температурын коэффициент буюу товчоор TCR гэж нэрлэдэг.
TCS утга нь эерэг эсвэл сөрөг байж болно. Хэрэв энэ нь эерэг байвал температур нэмэгдэх тусам буурна; Цахилгаан гүйдлийн дамжуулагч болгон ашигладаг ихэнх металлын хувьд TCR эерэг байна. Хамгийн сайн дамжуулагчийн нэг бол зэсийн эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь хамгийн сайн биш боловч бусад дамжуулагчтай харьцуулахад бага байдаг. Байгаль орчны параметрүүд өөрчлөгдөхөд TCR утга нь эсэргүүцлийн утга ямар байхыг тодорхойлдог гэдгийг та санах хэрэгтэй. Энэ коэффициент их байх тусам түүний өөрчлөлт мэдэгдэхүйц байх болно.
Эсэргүүцлийн температурын энэ хамаарлыг электрон төхөөрөмжийг зохион бүтээхдээ анхаарч үзэх хэрэгтэй. Тоног төхөөрөмж нь байгаль орчны ямар ч нөхцөлд ажиллах ёстой гэсэн үг юм. Гэхдээ машинд маш олон электрон хэрэгсэл байдаг бөгөөд хэрэв та хэлхээний элементүүдийн үйл ажиллагаанд хүрээлэн буй орчны нөлөөллийг тооцохгүй бол электрон нэгж хэвийн нөхцөлд төгс ажилладаг боловч ажиллахаас татгалздаг нөхцөл байдалтай тулгарч магадгүй юм. бага эсвэл өндөр температурт өртөх үед.
Тоног төхөөрөмжийг зохион бүтээгчид хэлхээний параметрүүдийг тооцоолохдоо эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг ашиглан хүрээлэн буй орчны нөхцлөөс хамаарах энэ хамаарлыг харгалзан үздэг. Ашигласан материалын TCR өгөгдөл, тооцооллын томьёо бүхий хүснэгтүүд байдаг бөгөөд үүний дагуу TCR-ийг мэдсэнээр та ямар ч нөхцөлд эсэргүүцлийн утгыг тодорхойлж, хэлхээний ажиллах горимд түүний боломжит өөрчлөлтийг харгалзан үзэх боломжтой. Гэхдээ TKS-ийг ойлгохын тулд одоо томъёо, хүснэгт хэрэггүй.
Маш бага TCR-ийн утгатай металлууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь резистор үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг бөгөөд тэдгээрийн параметрүүд нь хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөөс сул хамааралтай байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг зөвхөн хүрээлэн буй орчны параметрүүдийн хэлбэлзлийн нөлөөллийг харгалзан үзэхэд ашиглаж болохоос гадна өртсөн материалыг мэдэж байгаа тул хэмжсэн эсэргүүцэл нь ямар температуртай тохирч байгааг тодорхойлохын тулд хүснэгтийг ашиглахад хангалттай. . Энгийн зэс утсыг ийм тоолуур болгон ашиглаж болно, гэхдээ та үүнийг их хэмжээгээр хэрэглэж, жишээлбэл ороомог хэлбэрээр ороох хэрэгтэй болно.
Дээр дурдсан бүх зүйл нь эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг ашиглах бүх асуудлыг бүрэн хамардаггүй. Хагас дамжуулагч ба электролитэд энэ коэффициенттэй холбоотой маш сонирхолтой хэрэглээний боломжууд байдаг боловч танилцуулсан зүйл нь TCS-ийн ойлголтыг ойлгоход хангалттай юм.
Дамжуулагчийн эсэргүүцэл (R) (эсэргүүцэл) () температураас хамаарна. Температурын бага зэргийн өөрчлөлтөөс хамаарах энэ хамаарлыг () функцээр үзүүлэв.
0 o С температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл хаана байна; - эсэргүүцлийн температурын коэффициент.
ТОДОРХОЙЛОЛТ
Цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент() нь дамжуулагчийг 1 o С-ээр халах үед үүсдэг хэлхээний хэсгийн харьцангуй өсөлт (R) (эсвэл орчны эсэргүүцэл ()) -тэй тэнцүү физик хэмжигдэхүүн юм. Математикийн хувьд эсэргүүцлийн температурын коэффициентийн тодорхойлолт дараах байдлаар төлөөлж болно.
Энэ утга нь цахилгаан эсэргүүцэл ба температурын хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог.
Хүрээ доторх температурт ихэнх металлын хувьд авч үзэж буй коэффициент тогтмол хэвээр байна. Цэвэр металлын хувьд эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг ихэвчлэн авдаг
Заримдаа тэд эсэргүүцлийн дундаж температурын коэффициентийн талаар ярьж, үүнийг дараах байдлаар тодорхойлдог.
өгөгдсөн температурын муж дахь температурын коэффициентийн дундаж утга хаана байна ().
Янз бүрийн бодисын эсэргүүцлийн температурын коэффициент
Ихэнх металлууд тэгээс их эсэргүүцлийн температурын коэффициенттэй байдаг. Энэ нь температур нэмэгдэх тусам металлын эсэргүүцэл нэмэгддэг гэсэн үг юм. Энэ нь дулааны чичиргээг ихэсгэдэг болор тор дээр электрон тархалтын үр дүнд үүсдэг.
Үнэмлэхүй тэгтэй ойролцоо температурт (-273 o C) олон тооны металлын эсэргүүцэл тэг болж огцом буурдаг. Металл нь хэт дамжуулагч төлөвт ордог гэж ярьдаг.
Бохирдолгүй хагас дамжуулагч нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй байдаг. Температур нэмэгдэх тусам тэдний эсэргүүцэл буурдаг. Энэ нь дамжуулагчийн зурваст шилжих электронуудын тоо нэмэгдэж байгаатай холбоотой бөгөөд энэ нь хагас дамжуулагчийн нэгж эзэлхүүн дэх нүхний тоо нэмэгддэг гэсэн үг юм.
Электролитийн уусмалууд байдаг. Температур нэмэгдэх тусам электролитийн эсэргүүцэл буурдаг. Энэ нь молекулуудын задралын үр дүнд чөлөөт ионы тоо нэмэгдэх нь уусгагчийн молекулуудтай мөргөлдсөний үр дүнд ионуудын тархалтын өсөлтөөс давсантай холбоотой юм. Электролитийн эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь зөвхөн бага температурын хязгаарт тогтмол байдаг гэж хэлэх ёстой.
Нэгж
Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг хэмжих үндсэн SI нэгж нь:
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
| Дасгал хийх | Гянтболдын спираль бүхий улайсдаг чийдэн нь В хүчдэлтэй сүлжээнд холбогдсон, гүйдэл нь түүгээр урсдаг бол o C температурт Ом эсэргүүцэлтэй бол спираль ямар температуртай байх вэ? Гянтболдын эсэргүүцлийн температурын коэффициент  .
|
| Шийдэл | Асуудлыг шийдэх үндэс болгон бид эсэргүүцлийн температураас хамаарах томъёог ашиглана. 0 o C температурт вольфрамын судлын эсэргүүцэл хаана байна. (1.1) илэрхийлэлээс бид дараах байдалтай байна. Ом хуулийн дагуу хэлхээний нэг хэсгийн хувьд бид:
Тооцоод үзье
Эсэргүүцэл ба температурыг холбосон тэгшитгэлийг бичье. Тооцооллыг хийцгээе: |
| Хариулах | К |
|
Металл |
Өвөрмөц эсэргүүцэл ρ 20 ºС, Ом*мм²/м |
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент α, ºС -1 |
|
Хөнгөн цагаан | ||
|
Төмөр (ган) | ||
|
Константан | ||
|
Манганин | ||
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент α нь температур (дамжуулагчийн халаалт) 1 ºС-ээр нэмэгдэхэд 1 ом дамжуулагчийн эсэргүүцэл хэр их нэмэгдэж байгааг харуулдаг.
t температурт дамжуулагчийн эсэргүүцлийг дараахь томъёогоор тооцоолно.
r t = r 20 + α* r 20 *(t - 20 ºС)
Энд r 20 нь 20 ºС температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл, r t нь t температурт дамжуулагчийн эсэргүүцэл юм.
Одоогийн нягтрал
S = 4 мм² хөндлөн огтлолтой зэс дамжуулагчаар I = 10 А гүйдэл гүйдэг.
Одоогийн нягт J = I/S = 10 А/4 мм² = 2.5 А/мм².
[I = 2.5 А гүйдэл нь 1 мм² хөндлөн огтлолын талбайгаар урсдаг; I = 10 А гүйдэл бүхэлдээ S хөндлөн огтлолын туршид урсдаг].
Тэгш өнцөгт хөндлөн огтлолтой (20х80) мм² хуваарилах төхөөрөмжийн автобус нь I = 1000 А гүйдлийг дамжуулдаг. Автобусны гүйдлийн нягт ямар байх вэ?
Дугуйны хөндлөн огтлолын хэмжээ S = 20x80 = 1600 мм². Одоогийн нягтрал
J = I/S = 1000 A/1600 mm² = 0.625 A/mm².
Ороомгийн утас нь 0.8 мм-ийн диаметртэй дугуй хөндлөн огтлолтой бөгөөд 2.5 А/мм² гүйдлийн нягтыг зөвшөөрдөг. Ямар зөвшөөрөгдөх гүйдлийг утсаар дамжуулж болох вэ (халаалт нь зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтрэхгүй байх ёстой)?
Утасны хөндлөн огтлолын талбай S = π * d²/4 = 3/14*0.8²/4 ≈ 0.5 мм².
Зөвшөөрөгдөх гүйдэл I = J*S = 2.5 А/мм² * 0.5 мм² = 1.25 А.
Трансформаторын ороомгийн зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт J = 2.5 А/мм². I = 4 А гүйдэл нь ороомогоор дамждаг бөгөөд ороомог хэт халахгүйн тулд дамжуулагчийн дугуй хөндлөн огтлолын хөндлөн огтлол (диаметр) ямар байх ёстой вэ?
Хөндлөн огтлолын талбай S = I/J = (4 A) / (2.5 А/мм²) = 1.6 мм²
Энэ хэсэг нь 1.42 мм-ийн диаметртэй утастай тохирч байна.
4 мм² хөндлөн огтлолтой тусгаарлагдсан зэс утас нь 38 А-ийн зөвшөөрөгдөх хамгийн их гүйдлийг дамжуулдаг (хүснэгтийг үз). Зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт гэж юу вэ? 1, 10 ба 16 мм² хөндлөн огтлолтой зэс утаснуудын зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягтууд хэд вэ?
1). Зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт
J = I/S = 38 A / 4mm² = 9.5 A/mm².
2). 1 мм² хөндлөн огтлолын хувьд зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт (хүснэгтийг үз)
J = I/S = 16 A / 1 mm² = 16 A/mm².
3). 10 мм²-ийн зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягтын хөндлөн огтлолын хувьд
J = 70 A / 10 мм² = 7.0 А / мм²
4). 16 мм² хөндлөн огтлолын хувьд зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт
J = I / S = 85 A / 16 мм² = 5.3 А / мм².
Хөндлөн огтлолын хэмжээ ихсэх тусам зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягт буурна. Хүснэгт В ангиллын тусгаарлагчтай цахилгааны утсанд хүчинтэй.
Бие даан шийдвэрлэх асуудал
Трансформаторын ороомгоор I = 4 А гүйдэл гүйх ёстой J = 2.5 А/мм² зөвшөөрөгдөх гүйдлийн нягттай ороомгийн утасны хөндлөн огтлол нь ямар байх ёстой вэ? (S = 1.6 мм²)
0.3 мм диаметртэй утас нь 100 мА гүйдэл дамжуулдаг. Одоогийн нягтрал хэд вэ? (J = 1.415 А/мм²)
диаметртэй тусгаарлагдсан утсаар хийсэн цахилгаан соронзон ороомгийн дагуу
d = 2.26 мм (тусгаарлагчийг эс тооцвол) 10 А-ийн гүйдэл нь ямар нягтралтай байдаг
Одоогийн? (J = 2.5 А/мм²).
4. Трансформаторын ороомог нь 2.5 А/мм² гүйдлийн нягтыг зөвшөөрдөг. Ороомог дахь гүйдэл нь 15 А. Дугуй утас (тусгаарлагчийг оруулаагүй) хамгийн бага хөндлөн огтлол ба диаметр хэд вэ? (мм²; 2.76 мм).
Хуудас 1
Дотоод материалын эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициентийг термисторуудад температурын өөрчлөлтийг цахилгаан дохио болгон хувиргахад ашигладаг. Ашигласан материалууд нь ихэвчлэн никель, зэс, манган, цайрын ислийн шахсан нунтаг юм. Мөн германий болон бусад хагас дамжуулагчийг бага температурт термометр болгон ашиглах боломжтой.
Ийм хагас дамжуулагчийн эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициент нь бүх хольц ионжоогүй эсвэл дотоод цахилгаан дамжуулах чанар байхгүй үед температурын бүсэд ажиглагддаг. Аль ч тохиолдолд хагас дамжуулагчийн эсэргүүцлийн хамаарлыг голчлон цэнэгийн тээвэрлэгчдийн концентрацийн өөрчлөлтөөр тодорхойлно, учир нь энэ тохиолдолд тэдний хөдөлгөөн харьцангуй сул өөрчлөлтийг үл тоомсорлож болно.
Кермет хальсны эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициент (- 200 - 10 - b градус 1) нь цахилгаан дамжуулалтын металл механизм нь тэдгээрт давамгайлахгүй байгааг харуулж байна. Кермет хальсны цахилгаан эсэргүүцэл нь ууршилтын үеийн найрлага, тархалтаас хамаардаг боловч эцсийн боловсруулалтын үед температур, барих хугацааг өөрчлөх замаар хялбархан тохируулж болно. Хагарлын үр дүнд зөвхөн эсэргүүцэл өөрчлөгддөггүй, мөн түүний температурын коэффициент өөрчлөгддөг.
Хагас дамжуулагч нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй бөгөөд үнэмлэхүй утгаараа металлынхаас 10-20 дахин их байдаг. Хагас дамжуулагчийн энэ шинж чанарыг технологид янз бүрийн зорилгоор ашигладаг, жишээлбэл, температурын бага зэрэг өөрчлөлтийн үед эсэргүүцэл нь эрс өөрчлөгддөг термистор үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Хагас дамжуулагч нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй бөгөөд үнэмлэхүй утгаараа металлынхаас 10-20 дахин их байдаг. Хагас дамжуулагчийн энэ шинж чанарыг технологид янз бүрийн зориулалтаар ашигладаг, жишээлбэл, температурын бага зэрэг өөрчлөгдөхөд эсэргүүцлийн утга нь эрс өөрчлөгддөг термистор үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Хагас дамжуулагч нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй бөгөөд үнэмлэхүй утгаараа металлынхаас 10-20 дахин их байдаг. Хагас дамжуулагчийн энэ шинж чанарыг технологид янз бүрийн зорилгоор ашигладаг, жишээлбэл, температурын бага зэрэг өөрчлөлтийн үед эсэргүүцэл нь эрс өөрчлөгддөг термистор үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Термисторууд нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй байдаг.
Хагас дамжуулагч нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй бөгөөд үнэмлэхүй утгаараа металлынхаас 10-20 дахин их байдаг. Хагас дамжуулагчийн энэ шинж чанарыг технологид янз бүрийн зорилгоор ашигладаг, жишээлбэл, дулааны эсэргүүцэл (термистор) үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн үнэ цэнэ нь температурын бага зэргийн өөрчлөлтөөр огцом өөрчлөгддөг.
Варисторууд нь эсэргүүцлийн сөрөг температурын коэффициенттэй байдаг. Өрөөний температурт энэ коэффициентийн утга нь - 0 3-аас - 0 5% X градус-1 хооронд хэлбэлздэг. Температур буурах тусам энэ нь нэмэгдэж, температур нэмэгдэх тусам буурдаг. Шугаман бус байдлын коэффициент p нь температурын хувьд бага зэрэг өөрчлөгддөг.
Термистор нь эсэргүүцлийн их сөрөг температурын коэффициенттэй тул эерэг температурын коэффициент бүхий металл резисторуудын хэлхээнд оруулах нь хэлхээний шинж чанарыг температураас бараг хамааралгүй болгож чадна. Тиймээс термисторын тусламжтайгаар цахилгаан хэлхээний хэд хэдэн элементүүдийн температурын нөхөн олговор, янз бүрийн механизмын дулааны хяналт, галын дохиоллыг хангахад хялбар байдаг.
Термистор нь их хэмжээний сөрөг температурын эсэргүүцлийн коэффициенттэй тул эерэг температурын коэффициенттэй (8.8-р зургийг үз) металлжуулсан резисторуудын хэлхээнд оруулснаар хэлхээний шинж чанарыг температураас бараг хамааралгүй болгож чадна. Тиймээс термисторын тусламжтайгаар цахилгаан хэлхээний хэд хэдэн элементүүдийн температурын нөхөн олговор, янз бүрийн механизмын дулааны хяналт, галын дохиоллыг хангахад хялбар байдаг.
Эсэргүүцлийн хэмжилтийн үр дүнд агшилтын хөндий, хийн бөмбөлөг, оруулга болон бусад согогууд ихээхэн нөлөөлдөг. Үүнээс гадна, Зураг. 155-аас харахад хатуу уусмал руу орох бага хэмжээний хольц нь хэмжсэн дамжуулалтад ихээхэн нөлөөлдөг. Тиймээс цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжихэд хангалттай дээж гаргах нь цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжихээс хамаагүй хэцүү байдаг.
дилатометрийн судалгаа. Энэ нь эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг хэмждэг фазын диаграммыг бүтээх өөр аргыг бий болгоход хүргэсэн.
Эсэргүүцлийн температурын коэффициент
Температурын цахилгаан эсэргүүцэл
Маттиессен хатуу уусмал дахь хоёр дахь бүрэлдэхүүн хэсэг бага хэмжээгээр агуулагдаж байгаатай холбоотойгоор металлын эсэргүүцлийн өсөлт нь температураас хамаардаггүй болохыг олж мэдсэн; Ийм хатуу уусмалын утга нь концентрацаас хамаарахгүй гэсэн үг. Энэ нь эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь пропорциональ, өөрөөр хэлбэл цахилгаан дамжуулах чанар бөгөөд найрлагаас хамаарах коэффициентийн график нь хатуу уусмалын дамжуулалтын графиктай төстэй гэсэн үг юм. Ялангуяа шилжилтийн металлын хувьд энэ дүрмийн үл хамаарах зүйлүүд олон байдаг боловч ихэнх тохиолдолд энэ нь ойролцоогоор үнэн байдаг.
Завсрын фазын эсэргүүцлийн температурын коэффициент нь холболт нь өөрөө өндөр эсэргүүцэлтэй байсан ч гэсэн ихэвчлэн цэвэр металлынхтай ижил хэмжээтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч тодорхой температурын муж дахь температурын коэффициент нь тэг эсвэл сөрөг байдаг завсрын үе шатууд байдаг.
Маттиессений дүрэм нь зөвхөн хатуу уусмалд хамаарна, гэхдээ энэ нь хоёр фазын хайлшийн хувьд ч үнэн мэт санагдах олон тохиолдол байдаг. Эсэргүүцлийн температурын коэффициентийг найрлагатай харьцуулбал муруй нь ихэвчлэн дамжуулалтын муруйтай ижил хэлбэртэй байдаг тул фазын өөрчлөлтийг ижил аргаар илрүүлж болно. Эмзэг болон бусад шалтгааны улмаас цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжихэд тохиромжтой дээжийг гаргах боломжгүй үед энэ аргыг хэрэглэхэд тохиромжтой.
Практикт хоёр температурын хоорондох дундаж температурын коэффициентийг эдгээр температурт хайлшийн цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжих замаар тодорхойлно. Хэрэв авч үзэж буй температурын мужид фазын өөрчлөлт гарахгүй бол коэффициентийг дараах томъёогоор тодорхойлно.
интервал багатай адил утгатай болно. Хатуу хайлшийн хувьд температур болон
0 ° ба 100 ° -ийг тус тус авахад тохиромжтой бөгөөд хэмжилтүүд нь бөхөөх температурт фазын мужийг өгнө. Гэсэн хэдий ч хэрэв хэмжилтийг өндөр температурт хийсэн бол фазын хил нь температурын хооронд хаа нэг газар байж болох тохиолдолд интервал нь 100 ° -аас хамаагүй бага байх ёстой.
Цагаан будаа. 158. (скан харна уу) Мөнгө-шидэт систем дэх цахилгаан эсэргүүцлийн цахилгаан дамжуулалт ба температурын коэффициент (Тамман)
Энэ аргын том давуу тал нь а коэффициент нь хоёр температурт дээжийн харьцангуй эсэргүүцэлээс хамаардаг тул дээж дэх нүхжилт болон бусад металлургийн согогууд нөлөөлдөггүй. Дамжуулах чадвар ба температурын коэффициентийн муруй
Зарим хайлшийн систем дэх эсэргүүцэл нь бие биенээ давтдаг. Цагаан будаа. 158-ыг Тамманы анхны бүтээлээс авсан (муруйнууд нь мөнгө-магнийн хайлшийг хэлдэг); Дараа нь хийсэн ажил нь температур буурах тусам хатуу уусмалын бүс буурч, фазын бүсэд дээд бүтэц байгааг харуулсан. Бусад фазын хил хязгаар саяхан өөрчлөгдсөн тул Зураг дээр үзүүлсэн диаграммыг үзүүлэв. 158 нь зөвхөн түүхэн сонирхолтой бөгөөд нарийн хэмжилт хийхэд ашиглах боломжгүй.
