Шта одређује отпор проводника

Отпор и његова реципрочна - електрична проводљивост - за проводнике од хемијски чистих метала су карактеристична физичка величина, али су ипак њихове вредности отпора познате са релативно малом тачношћу.

Ово се објашњава чињеницом да на вредност отпорности метала у великој мери утичу различите случајне околности које је тешко контролисати.

На првом месту, често мање нечистоће чистог метала повећавају његову отпорност.

Најважнији метал за електротехнику је душо, од којих се праве жице и каблови за дистрибуцију електричне енергије, показује се посебно осетљивим у том погледу.

Занемарљиво мале нечистоће угљеника од 0,05% повећавају отпорност бакра за 33% у поређењу са отпорношћу хемијски чистог бакра, примеса од 0,13% фосфора повећава отпорност бакра за 48%, 0,5% гвожђа за 176%, трагови цинка у количини тешко мерљивој због своје мале величине, са 20%.

Утицај нечистоћа на отпорност других метала је мање значајан него у случају бакра.

Отпорност метала, хемијски чистих или уопште са одређеним хемијским саставом, зависи од начина њихове термичке и механичке обраде.

Ваљање, извлачење, гашење и жарење могу променити отпорност метала за неколико процената.

Ово се објашњава чињеницом да растопљени метал кристалише током очвршћавања, формирајући бројне и насумично распоређене мале монокристале.

Свака механичка обрада делимично уништава ове кристале и помера њихове групе једна у односу на другу, услед чега се укупна електрична проводљивост комада метала обично мења у правцу повећања отпора.

Продужено жарење на повољној температури, различитој за различите метале, праћено је редукцијом кристала и обично смањује отпор.

Постоје методе које омогућавају добијање више или мање значајних монокристала (сингле кристала) током очвршћавања растопљених метала.

Ако метал даје кристале исправног система, онда је отпор појединачних кристала таквог метала исти у свим правцима. Ако метални кристали припадају хексагоналном, тетрагоналном или тригоналном систему, онда вредност отпора монокристала зависи од смера струје.

Граничне (екстремне) вредности се добијају у правцу осе симетрије кристала иу правцу управном на осу симетрије, у свим осталим правцима отпор има средње вредности.

Комади метала добијени конвенционалним методама, са насумичном расподелом малих кристала, имају отпор једнак одређеној просечној вредности, осим ако се током очвршћавања не успостави мање или више уређена расподела кристала.

Из овога је јасно да отпор узорака других хемијски чистих метала, чији кристали не припадају исправном систему, не може имати потпуно одређене вредности.

Вредности отпора најчешћих проводних метала и легура на 20 °Ц: Отпор и електрична проводљивост супстанци

Утицај температуре на отпорност различитих метала је предмет бројних и темељних студија, јер је питање овог ефекта од великог теоријског и практичног значаја.

Чисти метали температурни коефицијент отпора, највећим делом је близу температурног коефицијента термичког линеарног ширења гасова, односно не разликује се много од 0,004, па је у опсегу од 0 до 100 ° Ц отпор приближно пропорционалан апсолутној температури.

На температурама испод 0 ° отпор се смањује брже од апсолутне температуре и брже опада температура. На температурама близу апсолутне нуле, отпор неких метала постаје практично нула. На високим температурама изнад 100 °, температурни коефицијент већине метала расте споро, односно отпор расте нешто брже од температуре.

Занимљивости:

Такозвани феромагнетних метала (гвожђе, никл и кобалт) отпор расте много брже од температуре.Коначно, платина и паладијум показују повећање отпорности које донекле заостаје за повећањем температуре.

За мерење високих температура користе се тзв платински отпорни термометар, који се састоји од комада танке жице од чисте платине спирално намотане преко цеви од изолационе супстанце или чак спојене са зидовима кварцне цеви. Мерењем отпора жице можете одредити њену температуру из табеле или из криве за температурни опсег од -40 до 1000 ° Ц.

Међу осталим супстанцама са металном проводљивошћу треба напоменути угаљ, графит, антрацит, који се разликују од метала са негативним температурним коефицијентом.

Отпорност селена у једној од његових модификација (метални, кристални селен, сива) се значајно смањује када је изложен зрацима светлости. Овај феномен припада области фотонапонске појаве.

У случају селена и многих других сличних, електрони одвојени од атома супстанце када апсорбује светлосне зраке не одлете кроз површину тела, већ остају унутар супстанце, услед чега се електрична проводљивост супстанце се природно повећава. Феномен се назива унутрашњи фотоелектрични феномен.

Такође видети:

Зашто различити материјали имају различиту отпорност

Основне електричне карактеристике жица и каблова