Что такое проволока константан

31.10.2018 0 Автор: admin1

Таблица удельных сопротивлений проводников

Серебро Медь Золото Латунь Алюминий Натрий Иридий Вольфрам Цинк Молибден Никель Бронза Железо Сталь Олово Свинец Никелин (сплав меди, никеля и цинка) Манганин (сплав меди, никеля и марганца) Константан (сплав меди, никеля и алюминия) Титан Ртуть Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца) Фехраль Висмут Хромаль0,015 0,0175 0,023 0,025. 0,108 0,028 0,047 0,0474 0,05 0,054 0,059 0,087 0,095. 0,1 0,1 0,103. 0,137 0,12 0,22 0,42 0,43. 0,51 0,5 0,6 0,94 1,05. 1,4 1,15. 1,35 1,2 1,3. 1,5

Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм 2 обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления нужно взять 7,7 м такой проволоки. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм 2 . Серебро — лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм 2 обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.

Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r — сопротивление проводника в омах; ρ — удельное сопротивление проводника; l — длина проводника в м; S — сечение проводника в мм 2 .

Пример 1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм 2 .

Пример 2. Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм 2 .

Из формулы сопротивления легко можно определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.

Пример 3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из никелиновой проволоки сечением 0,21 мм 2 . Определить необходимую длину проволоки.

Пример 4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление ее равно 25 Ом.

Пример 5. Проволока сечением 0,5 мм 2 и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.

Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.

По таблице удельных сопротивлений находим, что таким сопротивлением обладает свинец.

Выше было указано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проделаем следующий опыт. Намотаем в виде спирали несколько метров тонкой металлической проволоки и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Для измерения тока в цепь включаем амперметр. При нагревании спирали в пламени горелки можно заметить, что показания амперметра будут уменьшаться. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.

У некоторых металлов при нагревании на 100° сопротивление увеличивается на 40 — 50 %. Имеются сплавы, которые незначительно меняют свое сопротивление с нагревом. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивления при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников при повышении температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых веществ, наоборот, уменьшается.

Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Помещая термометр, например, в печь и измеряя сопротивление платиновой проволоки до и после нагрева, можно определить температуру в печи.

Если при температуре t сопротивление проводника равно r, а при температуре t равно rt, то температурный коэффициент сопротивления

Примечание. Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200°C).

Приводим значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).

Применение медных проводников

Медь является не только хорошим проводником электрического тока, но и очень пластичным материалом. Благодаря этому свойству медная проводка лучше укладывается, она устойчива к изгибам и растяжению.

Медь очень востребована на рынке. Из этого материала производят множество различных изделий:

  • Огромное многообразие проводников;
  • Автозапчасти (например, радиаторы);
  • Часовые механизмы;
  • Компьютерные составляющие;
  • Детали электрических и электронных приборов.

Удельное электрическое сопротивление меди является одним из лучших среди проводящих ток материалов, поэтому на ее основе создается множество товаров электроиндустрии. К тому же медь легко поддается пайке, поэтому очень распространена в радиолюбительстве.

Высокая теплопроводность меди позволяет использовать ее в охлаждающих и обогревающих устройствах, а пластичность дает возможность создавать мельчайшие детали и тончайшие проводники.

Физическое представление

Что такое проволока константанВ технических расчетах, предполагающих прокладку кабелей различных диаметров, используются параметры, позволяющие рассчитать необходимую длину кабеля и его электрические характеристики. Одним из основных параметров является удельное сопротивление. Формула удельного электрического сопротивления:

ρ = R * S / l, где:

  • ρ — это удельное сопротивление материала;
  • R — омическое электросопротивление конкретного проводника;
  • S — поперечное сечение;
  • l — длина.

Размерность ρ измеряется в Ом•мм2/м, или, сократив формулу — Ом•м.

Что такое проволока константанЗначение ρ для одного и того же вещества всегда одинаковое. Следовательно, это константа, характеризующая материал проводника. Обычно она указывается в справочниках. Исходя из этого уже можно проводить расчет технических величин.

Важно сказать и об удельной электрической проводимости. Эта величина является обратной удельному сопротивлению материала, и используется наравне с ним

Ее также называют электропроводностью. Чем выше эта величина, тем лучше металл проводит ток. Например, удельная проводимость меди равна 58,14 м/(Ом•мм2). Или, в единицах, принятых в системе СИ: 58 140 000 См/м. (Сименс на метр — единица электропроводности в СИ).

Удельное сопротивление — медь

Наиболее часто для изготовления точных манганиновых манометров применяется сплав, состоящий из 84 % меди, 12 % марганца и 4 % никеля. Удельное сопротивление манганина такого состава составляет ( 4 2 — 4 8) 1СГ7 Ом / м, что в 25 раз превышает удельное сопротивление меди. Это имеет существенное значение в технике высоких давлений, так как непосредственно влияет на размеры катушки сопротивления.

Наиболее часто для изготовления точных манганиновых манометров применяется сплав, состоящий из 84 % меди, 12 % марганца и 4 % никеля. Удельное сопротивление манганина такого состава составляет ( 4 2 — 4 8) 10 — 7 Ом / м, что в 25 раз превышает удельное сопротивление меди. Это имеет существенное значение в технике высоких давлений, так как непосредственно влияет на размеры катушки сопротивления.

На кранах применяют резисторы из фехралевой или, реже, кон-стантановой проволоки или из фехралевой ленты. Константен и фехраль — это сплавы, обладающие большим удельным сопротивлением: у константана более чем в 25 раз, а у фехраля в 75 раз превышающим удельное сопротивление меди. Величина сопротивления этих сплавов почти не изменяется от температуры. Они рассчитаны на работу при высоких температурах; так, для константана предельная температура равна 300 С, а для фехраля 350 С.

На кранах применяют резисторы из фехралевой или, реже, констан-тановой проволоки или из фехралевой ленты. Константан и фехраль — это сплавы, обладающие большим удельным сопротивлением: у кон-стантана более чем в 25 раз, а у фехраля, в 75 раз превышающим удельное сопротивление меди. Величина сопротивления этих сплавов почти не изменяется от температуры. Они рассчитаны на работу при высоких температурах; так, для константана предельная температура равна 300, а для фехраля — 350 С.

На кранах применяют сопротивления из фехралевой или констан-тановой проволоки и из фехралевой ленты. Константан и фехраль — это сплавы, обладающие большим удельным сопротивлением: у крн-стантана более чем в 25 раз, а у фехраля почти в 75 раз превышающим удельное сопротивление меди. Величина сопротивления этих сплавов почти не изменяется от температуры. Они рассчитаны на работу при высоких температурах; так, для константана предельная температура равна 300 С, а для фехраля — 350 С.

Открытая индукционная печь емкостью 900 кг.

Особенностью ее является конструкция каркаса, которым у этой печи является цилиндрический кожух из листовой стали со сферическим днищем. Другой особенностью этой печи является применение медного экрана / для уменьшения потерь в кожухе. Благодаря малой величине удельного сопротивления меди при правильном выборе толщины экрана потери в экране будут весьма малы.

Открытая тигельная индукционная печь большой емкости для плавки алюминия ( 6 т.

На рис. 9 — 5 представлена конструкция открытой индукционной печи для плавки стали емкостью 8 т, питающейся током частоты 500 гц. Особенностью ее является применение медного кожуха, являющегося экраном для каркаса, расположенного вне кожуха. Благодаря малой величине удельного сопротивления меди при правильном выборе толщины экрана потери в экране будут весьма малы.

Впоследствии аналогичные опыты по наведению тока и контролю его затухания в замкнутых сверхпроводящих петлях неоднократно проводились и другими исследователями. Ни в одном из подобных опытов не было отмечено изменение тока. Сравните это с удельным сопротивлением меди при комнатной температуре 1 55 — 10 — 8Ом — м — разница столь огромна, что смело можно считать: сопротивление сверхпроводника равно нулю. Действительно, трудно назвать другую наблюдаемую и изменяемую физическую величину, которая обращалась бы в такой же круглый нуль, как сопротивление сверхпроводника при температуре ниже критической.

Список источников

  • obrabotkametalla.info
  • www.ngpedia.ru
  • MyTooling.ru