Уменьшение сопротивления проводника приводит: Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость

Разное

Содержание

Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость

Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость

Подробности
Просмотров: 545

«Физика — 10 класс»

Какую физическую величину называют сопротивлением

От чего и как зависит сопротивление металлического проводника?

Различные вещества имеют разные удельные сопротивления. Зависит ли сопротивление от состояния проводника? от его температуры? Ответ должен дать опыт.

Если пропустить ток от аккумулятора через стальную спираль, а затем начать нагревать её в пламени горелки, то амперметр покажет уменьшение силы тока. Это означает, что с изменением температуры сопротивление проводника меняется.

Если при температуре, равной 0 °С, сопротивление проводника равно R0, а при температуре t оно равно R, то относительное изменение сопротивления, как показывает опыт, прямо пропорционально изменению температуры t:

Коэффициент пропорциональности α называют температурным коэффициентом сопротивления.

Температурный коэффициент сопротивления — величина, равная отношению относительного изменения сопротивления проводника к изменению его температуры.

Он характеризует зависимость сопротивления вещества от температуры.

Температурный коэффициент сопротивления численно равен относительному изменению сопротивления проводника при нагревании на 1 К (на 1 °С).

Для всех металлических проводников коэффициент α > 0 и незначительно меняется с изменением температуры. Если интервал изменения температуры невелик, то температурный коэффициент можно считать постоянным и равным его среднему значению на этом интервале температур. У чистых металлов

У растворов электролитов сопротивление с ростом температуры не увеличивается, а уменьшается. Для них α < 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α = -0,02 К-1.

При нагревании проводника его геометрические размеры меняются незначительно. Сопротивление проводника меняется в основном за счёт изменения его удельного сопротивления. Можно найти зависимость этого удельного сопротивления от температуры, если в формулу (16.1) подставить значения Вычисления приводят к следующему результату:

ρ = ρ0(1 + αt), или ρ = ρ0(1 + αΔТ),         (16.2)

где ΔТ — изменение абсолютной температуры.

Так как а мало меняется при изменении температуры проводника, то можно считать, что удельное сопротивление проводника линейно зависит от температуры (рис. 16.2).

Увеличение сопротивления можно объяснить тем, что при повышении температуры увеличивается амплитуда колебаний ионов в узлах кристаллической решётки, поэтому свободные электроны сталкиваются с ними чаще, теряя при этом направленность движения. Хотя коэффициент а довольно мал, учёт зависимости сопротивления от температуры при расчёте параметров нагревательных приборов совершенно необходим. Так, сопротивление вольфрамовой нити лампы накаливания увеличивается при прохождении по ней тока за счёт нагревания более чем в 10 раз.

У некоторых сплавов, например у сплава меди с никелем (Константин), температурный коэффициент сопротивления очень мал: α ≈ 10-5 К-1; удельное сопротивление Константина велико: ρ ≈ 10-6 Ом • м. Такие сплавы используют для изготовления эталонных резисторов и добавочных резисторов к измерительным приборам, т. е. в тех случаях, когда требуется, чтобы сопротивление заметно не менялось при колебаниях температуры.

Существуют и такие металлы, например никель, олово, платина и др., температурный коэффициент которых существенно больше: α ≈ 10-3 К-1. Зависимость их сопротивления от температуры можно использовать для измерения самой температуры, что и осуществляется в термометрах сопротивления.

На зависимости сопротивления от температуры основаны и приборы, изготовленные из полупроводниковых материалов, — термисторы. Для них характерны большой температурный коэффициент сопротивления (в десятки раз превышающий этот коэффициент у металлов), стабильность характеристик во времени. Номинальное сопротивление термисторов значительно выше, чем у металлических термометров сопротивления, оно обычно составляет 1, 2, 5, 10, 15 и 30 кОм.

Обычно в качестве основного рабочего элемента термометра сопротивления берут платиновую проволоку, зависимость сопротивления которой от температуры хорошо известна. Об изменениях температуры судят по изменению сопротивления проволоки, которое можно измерить.Такие термометры позволяют измерять очень низкие и очень высокие температуры, когда обычные жидкостные термометры непригодны.

Сверхпроводимость.

Сопротивление металлов уменьшается с уменьшением температуры. Что произойдёт при стремлении температуры к абсолютному нулю?

В 1911 г. голландский физик X. Камерлинг-Оннес открыл замечательное явление — сверхпроводимость. Он обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии её сопротивление сначала меняется постепенно, а затем при температуре 4,1 К очень резко падает до нуля (рис. 16.3).

Явление падения до нуля сопротивления проводника при критической температуре называется сверхпроводимостью.

Открытие Камерлинг-Оннеса, за которое в 1913 г. ему была присуждена Нобелевская премия, повлекло за собой исследования свойств веществ при низких температурах. Позже было открыто много других сверхпроводников.

Сверхпроводимость многих металлов и сплавов наблюдается при очень низких температурах — начиная примерно с 25 К. В справочных таблицах приводятся температуры перехода в сверхпроводящее состояние некоторых веществ.

Температура, при которой вещество переходит в сверхпроводящее состояние, называется критической температурой.

Критическая температура зависит не только от химического состава вещества, но и от структуры самого кристалла. Например, серое олово имеет структуру алмаза с кубической кристаллической решёткой и является полупроводником, а белое олово обладает тетрагональной элементарной ячейкой и является серебристо-белым, мягким, пластичным металлом, способным при температуре, равной 3,72 К, переходить в сверхпроводящее состояние.

У веществ в сверхпроводящем состоянии были отмечены резкие аномалии магнитных, тепловых и ряда других свойств, так что правильнее говорить не о сверхпроводящем состоянии, а об особом, наблюдаемом при низких температурах состоянии вещества.

Если в кольцевом проводнике, находящемся в сверхпроводящем состоянии, создать ток, а затем удалить источник тока, то сила этого тока не меняется сколь угодно долго. В обычном же (несверхпроводящем) проводнике электрический ток в этом случае прекращается.

Сверхпроводники находят широкое применение. Так, сооружают мощные электромагниты со сверхпроводящей обмоткой, которые создают магнитное поле на протяжении длительных интервалов времени без затрат энергии. Ведь выделения тепла в сверхпроводящей обмотке не происходит.

Однако получить сколь угодно сильное магнитное поле с помощью сверхпроводящего магнита нельзя. Очень сильное магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние. Такое поле может быть создано и током в самом сверхпроводнике. Поэтому для каждого проводника в сверхпроводящем состоянии существует критическое значение силы тока, превысить которое, не нарушая сверхпроводящего состояния, нельзя.

Сверхпроводящие магниты используются в ускорителях элементарных частиц, магнитогидродинамических генераторах, преобразующих механическую энергию струи раскалённого ионизованного газа, движущегося в магнитном поле, в электрическую энергию.

Объяснение сверхпроводимости возможно только на основе квантовой теории. Оно было дано лишь в 1957 г. американскими учёными Дж. Бардиным, Л. Купером, Дж. Шриффером и советским учёным, академиком Н. Н. Боголюбовым.

В 1986 г. была открыта высокотемпературная сверхпроводимость. Получены сложные оксидные соединения лантана, бария и других элементов (керамики) с температурой перехода в сверхпроводящее состояние около 100 К. Это выше температуры кипения жидкого азота при атмосферном давлении (77 К).

Высокотемпературная сверхпроводимость в недалёком будущем приведёт наверняка к новой технической революции во всей электротехнике, радиотехнике, конструировании ЭВМ. Сейчас прогресс в этой области тормозится необходимостью охлаждения проводников до температур кипения дорогого газа — гелия.

Физический механизм сверхпроводимости довольно сложен. Очень упрощённо его можно объяснить так: электроны объединяются в правильную шеренгу и движутся, не сталкиваясь с кристаллической решёткой, состоящей из ионов. Это движение существенно отличается от обычного теплового движения, при котором свободный электрон движется хаотично.

Надо надеяться, что удастся создать сверхпроводники и при комнатной температуре. Генераторы и электродвигатели станут исключительно компактными (уменьшатся в несколько раз) и экономичными. Электроэнергию можно будет передавать на любые расстояния без потерь и аккумулировать в простых устройствах.

Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский

Электрический ток в различных средах — Физика, учебник для 10 класса — Класс!ная физика


Электрическая проводимость различных веществ. Электронная проводимость металлов —
Зависимость сопротивления проводника от температуры. Сверхпроводимость —
Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимости —
Электрический ток через контакт полупроводников с разным типом проводимости. Транзисторы —
Электрический ток в вакууме. Электронно-лучевая трубка —
Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза —
Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды —
Плазма —
Примеры решения задач по теме «Электрический ток в различных средах»

Зависимость величины переходного сопротивления электроконтактов

Понятие переходного электрического сопротивления в электрических контактах

Переходным электрическим сопротивлением называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электрический аппарат, при наличии плохого контакта, например, в местах соединений и оконцеваний проводов, в контактах машин и аппаратов. При прохождении тока нагрузки в таких местах за единицу времени выделяется некоторое количество тепла, величина которого пропорциональна квадрату тока и сопротивлению места переходного контакта, которое может нагреваться до весьма высокой температуры. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их зажигание, а при наличии взрывчатой системы возможен взрыв. В этом и состоит пожарная опасность переходных контактных сопротивлений, которая усугубляется тем, что места с наличием переходного сопротивления трудно обнаружить, а защитные аппараты сетей и установок, даже правильно выбранные, не могут предупредить возникновение пожаров, так как ток в цепи не возрастает, а нагрев участка с переходным сопротивлением происходит только вследствие увеличения сопротивления.

От чего зависит величина переходного электрического сопротивления

Величина переходного сопротивления контактов зависит от материала, из которого они изготовлены, геометрической формы и размеров, степени обработки поверхностей контактов, силы нажатия контактов и степени окисления. Особенно интенсивное окисление происходит во влажной среде и с химически активными веществами, а также при нагреве контактов выше 70 — 75 С.

Величина переходного контактного сопротивления не должна превышать более чем на 20% величину сопротивления сплошного участка этой цепи примерно такой же длины.

Величина переходного электрического сопротивления контакта зависит от степени окисления соединяемых контактных поверхностей проводников. Металл контактов взаимодействует с окружающей средой, кислородом воздуха, агрессивными тазами и влагой и вступает с ними в химические реакции, вызывая химическую коррозию металла. Пленка окиси, образующаяся на поверхности металла (например, алюминия) от воздействия воздуха и окружающей среды, создается чрезвычайно быстро и обладает очень большим электрическим сопротивлением. Загрязненные или покрытые окислами контактные поверхности имеют более высокое переходное сопротивление, так как в этом случае в ряде точек нет непосредственного соприкосновения металлов. Окисление идет тем быстрее, чем выше температура контактных поверхностей и чем легче доступ воздуха к ним. Переходное сопротивление контактного соединения или контакта вследствие окисления может возрасти в десятки и сотни раз, так как окислы большинства металлов являются плохими проводниками. В результате реакции окисления проводящая конструкция постепенно разрушается. Если при этом она находится под нагрузкой, то уменьшение ее сечения приводит к дополнительному нагреву (закон Джоуля-Ленца), что в итоге может привести к ее расплавлению.

Величина переходного сопротивления контакта зависит от его конструкции, материала соприкасающихся частей и силы прижатия их друг к другу. Контактные поверхности всегда имеют микроскопические возвышения и впадины; поэтому соприкосновение происходит только в отдельных точках-небольших площадках. Действительная площадь касания увеличивается с ростом силы прижатия контактов друг к другу. Под влиянием силы прижатия металл в точках касания сминается и размеры площадок увеличиваются, возникает соприкосновение в новых точках. Это приводит к снижению переходного сопротивления.

Проверка расстояния. Величина переходного сопротивления контактов выключателей (на одну фазу) для масляных выключателей 200 а составляет не более 350 мком и для выключателей 1000 а-100 мком. Для всей цепи одной фазы воздушных выключателей сопротивление контактов должно быть не более 500 мком.

Величина переходных сопротивлений контактов выключателей зависит от их типа.

На величину переходного сопротивления контакта, как показывают опытные данные, оказывает влияние ряд причин. Оно зависит от материала контактного соединения, давления, испытываемого контактными элементами, величины поверхности их соприкосновения и ее состояния, а также температуры контакта.

Сопротивление зависит от материала контактного соединения, давления, испытываемого контактами, величины поверхности соприкосновения, состояния поверхности и температуры контакта.

Большое влияние на большие переходные сопротивления контактов оказывает их окисление. Контакты, помещенные в масло, подвергаются значительно меньшему окислению, чем работающие в воздухе.

Конструкция контактов должна быть такова, чтобы замыкание и размыкание контактов сопровождалось трением одной поверхности о другую, что способствует их очищению от оксидной пленки.

Когда не так важна величина переходного сопротивления контакта, как его постоянство (например, в измерительной аппаратуре), применяют гальваническое осаждение палладия, имеющего электропроводность в семь раз меньшую, чем у серебра, но весьма стойкого к химической коррозии и твердого.

При очень больших силах нажатия величина переходного сопротивления контактов меняется чрезвычайно не-значительно. Кроме того, слишком большие силы нажатия вызывают чрезмерные напряжения в материале контактных элементов, вследствие чего контакты утрачивают упругость и становятся менее прочными.

По виду касания различают размыкаемые контакты точечные, линейные и плоскостные. Поверхности контактов из-за шероховатости соприкасаются в ограниченном числе точек. Величина переходного сопротивления контакта зависит от силы сжатия контактов, пластичности их материала, качества обработки поверхности и ее состояния, а также от удельного сопротивления материала и вида касания.

Остались вопросы?
Проконсультируем по телефону

или пишите нам e-mail: [email protected]

Билеты экзамена для проверки знаний специалистов сварочного производства 1 уровень

 



содержание   .. 
13 
14 
15 
16   ..


 

 





 


 

Билеты
общего экзамена для проверки знаний специалистов сварочного производства
УРОВЕНЬ I (РДС)

Ответы на вопросы выделены желтым
цветом

 

 


БИЛЕТ 1


ВОПРОС 1. Какие признаки наиболее
правильно отражает сущность ручной электродуговой сварки штучными
электродами (РДС)?


1. Расплавление
металлического стержня ограниченной длины и основного металла производится
электрической дугой с защитой расплавленных металлов от воздействия
атмосферы.

2. Защита дуги и сварочной
ванны газом от расплавления покрытия электрода.

3. Расплавление основного
металла от теплового воздействия электрической дуги, стержня и покрытия
электрода.


ВОПРОС 2. К какой группе сталей относятся
сварочные проволоки марок Св-08А, Св-08АА, Св-08ГА, Св-10ГА?


1. Низкоуглеродистой.

2. Легированной.

3. Высоколегированной.


ВОПРОС 3. Укажите, какое влияние
оказывает увеличение тока при ручной дуговой сварке на геометрические
размеры шва?

1. Увеличивается глубина
провара и высота усиления шва.


2. Глубина провара
увеличивается, а высота усиления шва уменьшается.

3. Уменьшается глубина
провара и увеличивается высота усиления шва .


ВОПРОС 4. Какое определение сварочной
дуги наиболее правильно?

1. Электрический дуговой
разряд в месте разрыва цепи.


2. Электрический дуговой
разряд в межэлектродном пространстве в частично ионизированной смеси паров
металла, газа, компонентов электродов, покрытий, флюсов.

3. Электрический дуговой
разряд в смеси атомов и молекул воздуха.


ВОПРОС 5. Какими параметрами режима
определяется мощность сварочной дуги?

1. Сопротивлением
электрической цепи.

2. Величиной напряжения
дуги.


3. Величиной сварочного
тока и напряжения дуги.


ВОПРОС 6. Какой должна быть величина тока
при дуговой сварке в потолочном положении по сравнению с величиной тока при
сварке в нижнем положении?


1. Величина тока при
сварке в потолочном положении должна быть меньше, чем при сварке в нижнем
положении.

2. Величина тока при сварке
в потолочном положении должна быть больше, чем при сварке в нижнем
положении.

3. Величина тока не зависит
от положения сварки в пространстве.


ВОПРОС 7. Какие требования предъявляются
к сварочных материалов при входном контроле?


1. Наличие сертификата:
полнота и правильность приведенных в нем данных, наличие на каждом
упаковочном месте этикеток с контролем данных, приведенных в них, состояние
материалов и упаковок.

2. Наличие сертификата:
полнота и правильность приведенных в нем данных.

3. Требования к контролю
устанавливается в каждом отдельном случае в зависимости от требований
Заказчика.


ВОПРОС 8. Для какого класса сталей
применяют при сварке электроды типов Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А?

1. Для сварки
теплоустойчивых низколегированных сталей.


2. Для сварки углеродистых
сталей.

3. Для сварки сталей
аустенитного класса.


ВОПРОС 9. Укажите назначение электродного
покрытия

1. Упрощает возбуждение
дуги, увеличивает коэффициент расплавления металла электродного стержня и
глубину проплавления.

2. Защищает металл стержня
электрода от окисления, улучшает санитарно-гигиенические условия работы
сварщика.


3. Повышает устойчивость
горения дуги, образует комбинированную газошлаковую защиту расплавленного
электродного металла и сварочной ванны, легирует и рафинирует металл шва и
улучшает его формирование.


ВОПРОС 10. Какие род тока и полярность
рекомендуются применять при ручной дуговой сварке конструкций из
низкоуглеродистой стали электродами с основным покрытием?

1. Переменный.


2. Постоянный ток обратной
полярности.

3. Постоянный ток прямой
полярности.


ВОПРОС 11. Что понимают под магнитным
дутьем дуги?


1. Отклонение дуги от оси
шва под действием магнитного поля или воздействия больших ферромагнитных
масс.

2. Периодическое прерывание
дуги.

3. Колебания капли
электродного металла при сварке длинной дугой.


ВОПРОС 12. Какую вольтамперную
характеристику должен иметь сварочный источники питания для ручной дуговой
сварки?

1. Жесткую или полого
падающую.

2. Возрастающую.


3. Падающую.


ВОПРОС 13. Электроды каких марок, имеют
рутиловое покрытие?

1. УОНИИ 13/45, СМ-11.


2. АНО-3, АНО-6, МР-3.

3. АНО-7, АНО-8.


ВОПРОС 14. Какие дефекты образуются при
сварке длинной дугой электродами с основным покрытием?


1. Газовые поры.

2. Шлаковые включения.

3. Закалочные трещины.


ВОПРОС 15. Какой дефект преимущественно
может образоваться при быстром удалении электрода от деталей?


1. Кратерные трещины

2. Непровар

3. Поры


ВОПРОС 16. Укажите наиболее правильное
определение понятия свариваемости?

1. Технологическое свойство
металлов или их сочетаний образовывать в процессе сварки соединения,
обеспечивающие прочность и пластичность на уровне основных материалов.

2. Металлургическое свойство
металлов, обеспечивающее возможность получения сварного соединения с общими
границами зерен околошовной зоны и литого шва.


3. Технологическое
свойство металлов или их сочетаний образовывать в процессе сварки
соединения, отвечающие конструктивным и эксплуатационным требованиям к ним.


ВОПРОС 17. Что может способствовать
образованию прожога при сварке?


1. Малая величина
притупления кромок деталей с V — образной разделкой.

2. Отсутствие зазора в
собранном под сварку стыке.

3. Сварка длинной дугой.


ВОПРОС 18. Укажите следует ли удалять
прихватки, имеющие недопустимые наружные дефекты (трещины, наружные поры и
т.д.) по результатам визуального контроля?


1. Следует.

2. Не следует, если при
сварке прихватка будет полностью переварена.

3. Следует удалять только в
случае обнаружения в прихватке трещины.


ВОПРОС 19. Какое должно быть напряжение
светильников при производстве работ внутри сосуда?

1. 220 В.

2. 36 В.


3. Не выше 12 В.


ВОПРОС 20. Как обозначается сварное
соединение на чертеже?

1. Обозначается тип
соединения, метод сборки и способ сварки, методы контроля.


2. Указывается ГОСТ, тип
соединения, метод и способ сварки, катет шва, длина или шаг, особые
обозначения.

3. Указывается метод и
способ сварки, длина или шаг, сварочный материал, методы и объем контроля.

 


БИЛЕТ 2


ВОПРОС 1. Какое положение электрода при
сварке приводит к увеличению глубины провара при РДС?


1. Сварка «углом вперед».


2. Сварка «углом назад».


3. Сварка вертикальным электродом.


ВОПРОС 2. Зависит ли напряжение дуги от
сварочного тока при использовании источников питания с падающей характеристикой.


1. Зависит.


2. Не зависит.


3. Зависит при малых и больших величинах сварочного тока.


ВОПРОС 3. К какому классу сталей относятся
сварочные проволоки Св-12Х11НМФ, Св-10Х17Т, Св-06Х19Н9Т?


1. Низколегированному.


2. Легированному.


3. Высоколегированному


ВОПРОС 4. Какой из перечисленных факторов в
большей степени влияет на ширину шва при РДС?


1. Поперечные колебания
электрода.


2. Напряжение на дуге.


3. Величина сварочного тока.


ВОПРОС 5. С какой целью один из концов
электрода не имеет покрытия?


1. Для обеспечения подвода
тока к электроду.


2. С целью экономии покрытия.


3. Для определения марки электрода.


ВОПРОС 6. Какие должны быть род и полярность
тока при сварке соединений из углеродистых сталей электродами с основным
покрытием?


1. Переменный ток.


2. Постоянный ток обратной
полярности.


3. Постоянный ток прямой полярности.


ВОПРОС 7. Какие требования предъявляются к
помещению для хранения сварочных материалов?


1. Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении без
ограничения температуры и влажности воздуха.


2. Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении при
положительной температуре воздуха.


3. Сварочные материалы хранят
в специально оборудованном помещении при температуре не ниже 15 0С и
относительной влажности воздуха не более 50%.


ВОПРОС 8. Для сварки какой группы сталей
применяют электроды типов Э50, Э50А, Э42А, Э55?


1. Для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.


2. Для сварки углеродистых
сталей.


3. Для сварки высоколегированных сталей.


ВОПРОС 9. Для чего нужна спецодежда сварщику?


1. Для защиты сварщика от выделяющихся вредных аэрозолей.


2. Для защиты сварщика от поражения электрическим током.


3. Для защиты сварщика от
тепловых, световых, механических и других воздействий сварочного процесса.


ВОПРОС 10. Как изменяется сила сварочного
тока увеличением длины дуги при ручной дуговой сварки штучными электродами?


1. Увеличение длины дуги ведет
к уменьшению силы тока.


2. Увеличение длины дуги ведет к увеличению на силы сварочного тока.


3. Величина сварочного тока остается неизменной.


ВОПРОС 11. Чем регламентируется режим
прокалки электродов?


1. Производственным опытом сварщика.


2. Техническим паспортом на
сварочные материалы.


3. Рекомендациями надзорных органов.


ВОПРОС 12. С какой целью производят прокалку
электродов?


1. Для удаления серы и фосфора.


2. Для повышения прочности электродного покрытия.


3. Для удаления влаги из
покрытия электродов.


ВОПРОС 13. Какие стали относятся к
углеродистым сталям?


1. Сталь Ст3сп5, Сталь 10,
Сталь 15, Сталь 20Л, Сталь 20К, Сталь 22К.


2. 45Х25Н20.


3. 08Х14МФ, 1Х12В2МФ, 25Х30Н.


ВОПРОС 14. Что обозначает буква и следующая
за ней цифр в маркировке сталей и сплавов?


1. Клейма завода-изготовителя.


2. Обозначения номера плавки и партии металла.


3. Условное обозначение
легирующего элемента в стали и его содержание в процентах.


ВОПРОС 15. Какие стали относятся к группе
удовлетворительно сваривающихся?


1. С содержанием углерода
0,25-0,35 %.


2. С содержанием серы и фосфора до 0,05 %.


3. С содержанием кремния и марганца до 0,5 %.


ВОПРОС 16. Какие из перечисленных ниже
нарушений технологии могут привести к пористости швов?


1. Плохая зачистка кромок
перед сваркой от ржавчины, следов смазки.

Длину и диаметр проводника увеличили в два раза. Как изменится сопротивление в проводнике?




Стр 1 из 4Следующая ⇒

Длину и диаметр проводника увеличили в два раза. Как изменится сопротивление в проводнике?

-не изменится;
+ уменьшится в два раза;
— увеличится в два раза;

Как изменится проводимость проводника при увеличении площади его поперечного сечения S?

+увеличится;

-уменьшится;

-не изменяется.

 

В приведенной схеме сопротивление R3 увеличилось?

Как изменится напряжение на других участках цепи, если напряжение U считать постоянным?

-не изменится;
+ уменьшится;
— увеличится;

 

4. Как изменится напряжение на участках R2 и R3 при замыкании ключа К (U=const)?

+ увеличится;

— уменьшится;

— не изменится;

 

5. Каким должно быть сопротивление амперметра Ra, чтобы он не влиял на режим работы цепи?

-Rа больше R1+R2;

-Ra примерно равно Rl+R2;

+Rа меньше R1+R2;

-Ra=R1.

 

6. Как изменятся токи I1; I2; I3 при замыкании ключа?

— не изменятся;

-уменьшатся;

-увеличатся;

+ станут равны нулю.

7. Какое соединение представлено на схеме?

+ Параллельное;

— Смешанное;

 

8.Как изменится напряжение на участке АВ, если параллельно ему включить еще одно сопротивление (U=const)?

-не изменится;
+ уменьшится;

-увеличится;

 

9. Можно ли считать, что сопротивления R1 и R2 соединены параллельно?

— можно;

+ нельзя;

 

Можно ли считать, что сопротивления R2 и R4 включены последовательно?

— можно;

+ нельзя;

 

 

При каком положении ключей К, и эквивалентное сопротивление цепи будет минимальным?

+ ключ К1 замкнут, ключ К2 замкну;

— ключ К1 разомкнут, ключ К2 разомкнут;

— ключ К1 замкнут, ключ К2 разомкнут;

— ключ К1 разомкнут, ключ К2 замкнут.

Какое из приведенных уравнений соответствует рисунку?

— I1+ I 2 = I 3 + I 4;

— I1+I2— I 3— I 4=0;
— I 1+ I 4— I 3— I 2=0;

+ I1+ I 2+I3+ I 4=0.

 

 

13. Является ли движение электрона вокруг ядра электрическим током?

+ является;

— не является;

 

 

Какой из приведенных графиков является графиком постоянного тока?

— правый;

+ левый;

— оба.

 

За 1 час при постоянном токе был перенесен заряд в 180 Кл. Определить силу тока?

— 180А;

+ 0,05А;

-ЗА.


Можно ли, пользуясь графиком постоянного тока, определить какое количество электричества прошло за проводник за данное время?

— нельзя;

+ можно;

 

17. В результате изменения сопротивления нагрузки ток в цепи увеличился. Как это будет влиять на напряжение на зажимах цепи?

-напряжение U будет расти;

+ напряжение U будет уменьшаться;

-напряжение U будет неизменным;

 

В каком положении ключа К показания вольтметра будет больше?

+ в разомкнутом;

— в замкнутом

напряжение не зависит от положения ключа.

 

19. Какая из приведенных формул для определения тока I верна?

 

 

20. В данной схеме C1»C2, Какой из этих емкостей можно пренебречь при приближенном определении общей емкости?

+ С 1;

— С 2;

 

21.В данной схеме C1»C2. Какой из этих емкостей можно пренебречь при приближенном определении общей емкости?

1;

+ С 2;

 

Для правильного регулирования емкости используются конденсаторы переменной емкости Си?

Пусть С1 = 100пФ, Сп=10-500 пФ.

В какой из приведенных схем общая емкость меняется в более широких пределах?

-в обеих схемах пределы изменяются одинаково;

-в схеме В;
+ в схеме А:

 

 

23. Конденсатор переменной емкости состоящий из группы неподвижных А и подвижных пластин В, которые поворачиваются относительно неподвижных … Какое соединение представляет собой схема конденсатора?

-последовательное;
+ параллельное;

-смешанное.

 

Конденсатор С1, заряжен до напряжения U1, замыкают на разряженный конденсатор С2. Как изменится энергия батареи конденсаторов после заряда конденсатора С2?

— не изменится;

+ уменьшится;

 

 

При параллельном соединении трех конденсаторов, подключенных к источнику питания, один из них (С3) оказался пробитым. Как изменится напряжение на конденсаторах и какой станет их обща емкость?

— U = const; С обш = С1+С2



— U 0; С общ = С1+ С2
+ U 0; С общ = 0;

— U = 0; С общ = бесконечности

 

26.Три конденсатора, подключенные к источнику питания соединены последовательно. С1>С2>С3. Как будет распределяться напряжение на конденсаторах?

— U1 > U2 > U3;

— U1 = U2 = U3;
+ U3 > U2 > U1;

 

Угол сдвига фаз между токами и напряжениями в цепи переменного тока можно определять по функциям sin, cos, tg, ctg. Однако его определяют по функциям sin, tg. Почему?

— удобно считать;

— легче находить значение по таблице Брадиса;
+ во избежании потери знака угла;

— так принято в электротехнике.

 

36.В неразветвленной цепи переменного тока XL >XC . Угол сдвига фаз будет:

+ Ф > 0;

— Ф < 0;

— Ф = 0

Двигателя?

+ Увеличится;

— Уменьшится;

— Не изменится;

 

Двигателя?

— Переключением секции обмотки статора со звезды на треугольник;

— Изменением сопротивления цепи обмотки ротора;

+ Изменением числа пар полюсов вращающегося магнитного поля статора;

— Включением в обмотку ротора регулировочного реостата.

 

Что называется датчиком?

— Устройство для измерения неэлектрической величины;

— Устройство для измерения электрической величины;

+ Устройство, преобразующее изменения неэлектрической величины в изменения электрической

величины;

 

Изменяющимся напряжением?

— Можно;
+ Нельзя;

— Вопрос поставлен некорректно;

 

Структуры правильно?

— 1;
+ 3;
— 2;
— 4.

 

140.Тиристоры имеют слои полупроводников:

— один;

— два;

— три;

+ четыре и более.

 

141. На рисунках изображены зависимости тока протекающего через прибор от напряжения. Какой из них принадлежит тиристору:

— l;

-2;

— 3.

+4.

 

142.Выберите по маркировкам тиристоров тот, напряжением включения которого нельзя управлять:

— КУ202А;
+ КН102Н;

— ТЛ20;

— Т200.

 

143.Чем симмистор отличается от обычного тиристора:

— корпусом;

+ может работать в цепях переменного тока;

— расположением электродов;
— выдерживает более высокую температуру.

144.Тиристоры могут быть использованы:

— в схемах бесконтактного реле;

— в схемах регулирования тока зарядки аккумуляторной батареи;

— в схемах регулирования тока электросварки;
+ во всех перечисленных ранее случаях.

 

Длину и диаметр проводника увеличили в два раза. Как изменится сопротивление в проводнике?

-не изменится;
+ уменьшится в два раза;
— увеличится в два раза;



Рекомендуемые страницы:

Сопротивление

Господа, и снова всем здрастье! Мы с вами уже обсудили ток. Обсудили и напряжение. Осталась последняя сторона бермудского треугольника. Как многие уже догадались, речь сегодня пойдет про электрическое сопротивление. Что же это такое? От чего зависит? Как его рассчитать? Обо всем этом речь пойдет в сегодняшней статье!


А начиналось все это достаточно давно. В далекие и лихие 1800-е уважаемый господин Георг Ом игрался в своей лаборатории с напряжением и током, пропуская его через различные штуки, какие только могли его проводить. Будучи человеком наблюдательным, он установил одну интересную зависимость. А именно, что если взять один и тот же проводник, то сила тока в нем прямо пропорциональна приложенному напряжению. Ну, то есть если увеличить приложенное напряжение в два раза, то в два раза возрастет и сила тока. Соответственно, никто не мешает взять и ввести какой-нибудь коэффициент пропорциональности:

Где G – это и есть коэффициент, который называется проводимостью проводника. На практике же чаще люди оперируют с величиной, обратной проводимости. Она называется как раз-таки электрическое сопротивление и обозначается буковкой R:

Для случая электрического сопротивления, зависимость, полученная Георгом Омом выглядит так:

Господа, по большому секрету, мы только что написали закон Ома. Но не будем пока на этом концентрироваться. Для него у меня уже практически готова отдельная статья, в ней и поговорим об этом. Сейчас же более подробно остановимся именно на третьей составляющей этого выражения – на сопротивлении.

Во первых, это характеристика проводника. Сопротивление не зависит от тока с напряжением, кроме отдельных случаев типа нелинейных устройств. До них обязательно доберемся, но позже, господа. Сейчас мы рассматриваем обычные металлы и прочие милые и простые – линейные – штуки.

Измеряется сопротивление в Омах. Вполне логично – кто открыл, тот и назвал в честь себя. Отличный стимул для открытий, господа! Но помните, мы начали с проводимости? Которая у нас обозначается буковкой G? Так вот, она тоже имеет свою размерность – Сименсы. Но обычно на это всем пофиг, с ними почти никто не работает.

Пытливый ум непременно задастся вопросом – сопротивление, это конечно здорово, а от чего оно, собственно говоря, зависит? Ответы имеются. Давайте по пунктам. Опыт показывает, что сопротивление зависит по крайней мере от:

  • геометрических размеров и формы проводника;
  • материала;
  • температуры проводника.

А теперь давайте подробнее по каждому из пунктов.

Господа, опыт показывает, что при постоянной температуре сопротивление проводника прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально  площади его поперечного сечения. Ну, то есть чем проводник толще и короче, тем меньше его сопротивление. И наоборот, длинные и тонкие проводники имеют относительно высокое сопротивление. Это иллюстрирует рисунок 1. Данное утверждение понятно и по уже приводимой ранее аналогии электрического тока и водопровода: через толстую короткую трубу воде течь легче, чем через тонкую и длинную и возможна передача больших объемов жидкости за то же самое время.

 

Рисунок 1 – Толстый и тонкий проводники

Выразим это математическими формулами:

Здесь R – сопротивление, l – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Когда мы говорим, что кто-то кому-то пропорционален, всегда можно ввести коэффициент и заменить значок пропорциональности на значок равенства:

Как видим, здесь у нас появился новый коэффициент . Он называется удельным сопротивлением проводника.

Что же это такое? Господа, очевидно, что это то значение сопротивления, которое будет иметь проводник длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 м2. А что там с его размерностью? Выразим  из формулы:

Величина это табличная и она зависит от материала проводника.

Таким макаром мы плавно перешли ко второму пункту нашего перечня. Да, два проводника одинаковой формы и размеров, но из разного материала будут иметь разное сопротивление. И обусловлено это исключительно тем, что у них будет разное удельное сопротивление проводника. Приведем табличку со значением удельного сопротивления ρ для некоторых широко распространенных материалов.

Господа, видим, что меньше всех сопротивляется электрическому току у серебра, а у диэлектриков напротив, оно весьма большое. Это и понятно. Диэлектрики на то и диэлектрики, что бы ток не проводить.

Теперь, используя приведенную мною табличку (или гугл, если там нет нужного материала) вы легко сможете рассчитать себе провод с необходимым  сопротивлением или же оценить, какое сопротивление будет у вашего провода с заданными площадью сечения и длиной.

Помнится, в моей инженерной практике был один подобный случай. Мы делали мощную установку для питания лампы накачки лазера. Мощности там были какие-то просто сумасшедшие. И для поглощения всей этой мощности на случай «если что-то пойдет не так »,  было принято решение изготовить резистор сопротивлением 1 Ом из какой-нибудь надежной проволоки. Почему именно 1 Ом и куда именно он устанавливался, мы сейчас не будем рассматривать. Это разговор для совсем другой статьи. Достаточно знать, что этот резистор должен был в случае чего принять в себя десятки мегаватт мощности и десятки килоджоулей энергии и желательно остаться при этом живым. Проштудировав списки доступных материалов, я выбрал два: нихром и фехраль. Они были жаростойкими, выдерживали высокие температуры, а кроме того обладали относительно высоким удельным электрическим сопротивлением, что позволяло с одной стороны брать не очень тонкие (они сразу перегорят) и не очень длинные (надо было влезть в разумные габариты) провода, а с другой – получить требуемые 1 Ом. В результате итеративных расчетов и анализа предложений рынка проволочной промышленности России (вот так термин), я-таки остановился на фехрали. Получилось, что проволока должна иметь диаметр несколько миллиметров и длиной в единицы метров. Точные цифры называть не буду, они мало кому из вас будут интересны, а мне лень искать эти выкладки в недрах архива. Был также рассчитан перегрев проволоки на случай (по формулам термодинамики), если действительно через нее пропустить десятки килоджоулей энергии. Он получился пара сотен градусов, что нас устраивало.

В заключении скажу, что данные самодельные резисторы были изготовлены и успешно прошли испытания, что подтверждает правильность приведенной формулы.

Однако мы слишком увлеклись лирическими отступлениями о случаях из жизни, совершенно забыв, что нам надо еще рассмотреть зависимость электрического сопротивления от температуры.

Давайте порассуждаем – а как теоретически может зависеть сопротивление проводника от температуры? Что нам известно про повышением температуры? Как минимум два факта.

Первое: с ростом температуры все атомы вещества начинают быстрее колебаться и с большей амплитудой. Это приводит к тому, что направленный поток заряженных частиц чаще и сильнее сталкивается с неподвижными частицами. Одно дело пробраться через толпу людей, где все стоят, и совсем другое – через такую, где все бегают, как сумасшедшие. Из-за этого средняя скорость направленного движения уменьшается, что эквивалентно уменьшению силы тока. Ну, то есть к росту сопротивления проводника току.

Второе: с ростом температуры увеличивается число свободных заряженных частиц в единице объема. Из-за большей амплитуды тепловых колебаний атомы легче ионизируются. Больше свободных частиц – больше сила тока. То есть сопротивление падает.

Итого в веществах с ростом температуры борются два процесса: первый и второй. Вопрос в том, кто победит. Практика показывает, что в металлах чаще победу одерживает первый процесс, а в электролитах – второй. Ну, то есть у металла сопротивление с ростом температуры растет.  А если взять электролит (например, водичку с раствором медного купороса), то в нем сопротивление уменьшается при росте температуры.

Возможны случаи, когда первый и второй процессы полностью уравновешивают друг друга и сопротивление практически не зависит от температуры.

Итак, сопротивление имеет свойство меняться в зависимости от температуры. Пусть при температуре  t1, было сопротивление R1. А при температуре t2 стало R2. Тогда что для первого случая, что для второго, можно записать следующее выражение:

Величина α,  господа, называется температурным коэффициентом сопротивления. Этот коэффициент показывает относительное изменение сопротивления при изменении температуры на 1 градус. Например, если сопротивление какого-либо проводника при 10 градусах равно 1000 Ом, а при 11 градусах – 1001 Ом, то в этом случае 

Величина это табличная. Ну то есть зависит от того, что именно за материал перед нами. Для железа, например, будет одно значение , а для меди – другое. Ясно, что для случая металлов (сопротивление с ростом температуры растет) α>0, а для случая электролитов (сопротивление с ростом температуры падает) α<0.

Господа, у нас за сегодняшний урок есть уже аж две величины, которые влияют на результирующее сопротивление проводника и при этом зависят от того, что же это за материал перед нами. Это ρ, которое удельное сопротивление проводника и α, которое температурный коэффициент сопротивления. Логично попытаться их свести между собой. Так и сделали! Что же в итоге получилось? А вот это:

Величина  ρ0 не совсем однозначная. Это значение удельного сопротивления проводника при Δt=0. А поскольку  не привязана ни к каким конкретным цифрам, а целиком и полностью определяется нами – пользователями – то и ρ получается тоже относительная величина. Оно равно значению удельного сопротивления проводника при некоторой температуре, которую мы примем за нулевую точку отсчета.

Господа, возникает вопрос – а где сие использовать? А, например, в термометрах. Например, есть такие платиновые термометры сопротивления. Принцип работы заключается в том, что мы измеряем сопротивление платиновой проволоки (оно, как мы сейчас выяснили, зависит от температуры). Эта проволока является датчиком температуры. И на основании измеренного сопротивления мы можем сделать вывод о том, какая температура окружающей среды. Эти термометры хороши тем, что позволяют работать в очень широком диапазоне температур. Скажем, при температурах в несколько сотен градусов. Мало какие термометры там еще смогут работать.

И просто как интересный факт – обычная лампа накаливания имеет в выключенном состоянии значение сопротивления гораздо меньшее, чем при работе.  Скажем, у обычной 100-вт лампы сопротивление нити в холодном состоянии может быть примерно 50 – 100 Ом. Тогда как при штатной работе оно вырастает до величин порядка 500 Ом. Сопротивление вырастает почти в 10 раз! Но и нагрев тут в районе 2000 градусов! Кстати, вы можете на основании приведенных формул и измерения тока в сети попробовать более точно оценить температуру нити. Как? Подумайте сами . То есть при включении лампы через нее сначала течет ток, в несколько раз превышающий рабочий, особенно если момент включении попадет на пик синуса в розетке. Правда сопротивление мало весьма недолго, пока лампа не разогреется. Потом все выходит в режим и ток становится штатным. Однако такие броски тока являются одной из причин, почему лампы часто перегорают именно при включении.

На этом предлагаю закончить, господа. Статья получилась чуть больше, чем обычно. Надеюсь, вы не очень устали . Огромной вам всем удачи и до новых встреч!

Вступайте в нашу группу Вконтакте

Вопросы и предложения админу: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.



Тема 5 Карточки Маркуса Хантера

Геном знаний TM

Сертифицировано Brainscape

Просмотрите более 1 миллиона курсов, созданных лучшими студентами, профессорами, издателями и экспертами, которые охватывают весь мир «усваиваемых» знаний.

  • Вступительные экзамены
  • Экзамены уровня A

  • Экзамены AP

  • Экзамены GCSE

  • Вступительные экзамены в магистратуру

  • Экзамены IGCSE

  • Международный Бакалавриат

  • 5 национальных экзаменов

  • Вступительные экзамены в университет

  • Профессиональные сертификаты
  • Бар экзамен

  • Водитель Эд

  • Финансовые экзамены

  • Сертификаты управления

  • Медицинские и сестринские сертификаты

  • Военные экзамены

  • MPRE

  • Другие сертификаты

  • Сертификаты технологий

  • TOEFL

  • Иностранные языки
  • арабский

  • китайский язык

  • французкий язык

  • Немецкий

  • иврит

  • Итальянский

  • Японский

  • корейский язык

  • Лингвистика

  • Другие иностранные языки

  • португальский

  • русский

  • испанский

  • TOEFL

  • Наука
  • Анатомия

  • Астрономия

  • Биохимия

  • Биология

  • Клеточная биология

  • Химия

  • науки о Земле

  • Наука об окружающей среде

  • Генетика

  • Геология

  • Наука о жизни

  • Морская биология

  • Метеорология

  • Микробиология

  • Молекулярная биология

  • Естественные науки

  • Океанография

  • Органическая химия

  • Периодическая таблица

  • Физическая наука

  • Физика

  • Физиология

  • Растениеводство

  • Класс науки

  • Зоология

  • Английский
  • Американская литература

  • Британская литература

  • Классические романы

  • Писательское творчество

  • английский

  • Английская грамматика

  • Фантастика

  • Высший английский

  • Литература

  • Средневековая литература

  • Акустика

  • Поэзия

  • Пословицы и идиомы

  • Шекспир

  • Орфография

  • Vocab Builder

  • Гуманитарные и социальные науки
  • Антропология

  • Гражданство

  • Гражданское

  • Классика

  • Связь

  • Консультации

  • Уголовное правосудие

  • География

  • История

  • Философия

  • Политическая наука

  • Психология

  • Религия и Библия

  • Социальные исследования

  • Социальная работа

  • Социология

  • Математика
  • Алгебра

  • Алгебра II

  • Арифметика

  • Исчисление

  • Геометрия

  • Линейная алгебра

  • Математика

  • Таблицы умножения

  • Precalculus

  • Вероятность

  • Статистические методы

  • Статистика

  • Тригонометрия

  • Медицина и уход
  • Анатомия

  • Системы тела

  • Стоматология

  • Медицинские курсы и предметные области

  • Медицинские осмотры

  • Медицинские специальности

  • Медицинская терминология

  • Разные темы здравоохранения

  • Курсы медсестер и предметные области

  • Медсестринские специальности

  • Другие области здравоохранения

  • Фармакология

  • Физиология

  • Радиология и диагностическая визуализация

  • Ветеринарная

  • Профессии
  • ASVAB

  • Автомобильная промышленность

  • Авиация

  • Парикмахерская

  • Катание на лодках

  • Косметология

  • Бриллианты

  • Электрические

  • Электрик

  • Пожаротушение

  • Садоводство

  • Домашняя экономика

  • Садоводство

  • HVAC

  • Дизайн интерьера

  • Ландшафтная архитектура

  • Массажная терапия

  • Металлургия

  • Военные

  • Борьба с вредителями

  • Сантехника

  • Полицейская

  • Сточные Воды

  • Сварка

  • Закон
  • Закон Австралии

  • Банкротство

  • Бар экзамен

  • Предпринимательское право

  • Экзамен в адвокатуру Калифорнии

  • Экзамен CIPP

  • Гражданский процесс

  • Конституционное право

  • Договорное право

  • Корпоративное право

  • Уголовное право

  • Доказательства

  • Семейное право

  • Экзамен в адвокатуру Флориды

  • Страховое право

  • Интеллектуальная собственность

  • Международный закон

  • Закон

  • Закон и этика

  • Правовые исследования

  • Судебные разбирательства

  • MBE

  • MPRE

  • Закон о аптеках

  • Право собственности

  • Закон о недвижимости

  • Экзамен в адвокатуре Техаса

  • Проступки

  • Трасты и имения

  • Здоровье и фитнес
  • Нетрадиционная медицина

  • Класс здоровья и фитнеса

  • Здоровье и человеческое развитие

  • Урок здоровья

  • Наука о здоровье

  • Человеческое развитие

  • Человеческий рост и развитие

  • Душевное здоровье

  • Здравоохранение

  • Спорт и кинезиология

  • Йога

  • Бизнес и финансы
  • Бухгалтерский учет

  • Бизнес

  • Экономика

  • Финансы

  • Управление

  • Маркетинг

  • Недвижимость

  • Технологии и машиностроение
  • Архитектура

  • Биотехнологии

  • Компьютерное программирование

  • Информационные технологии

  • Инженерное дело

  • Графический дизайн

  • Информационной безопасности

  • Информационные технологии

  • Информационные системы управления

  • Еда и напитки
  • Бармен

  • Готовка

  • Кулинарное искусство

  • Гостеприимство

  • Питание

  • Вино

  • Изобразительное искусство
  • Изобразительное искусство

  • История искусства

  • Танец

  • Музыка

  • Другое изобразительное искусство

  • Случайное знание
  • Астрология

  • Блэк Джек

  • Культурная грамотность

  • Знание реабилитации

  • Мифология

  • Национальные столицы

  • Люди, которых вы должны знать

  • Покер

  • Чаша для викторины

  • Спортивные викторины

  • Карты Таро

Удельное сопротивление и проводимость — температурные коэффициенты для обычных материалов

Удельное сопротивление равно

  • электрическое сопротивление единичного куба материала, измеренное между противоположными гранями куба

Калькулятор сопротивления проводника

Этот калькулятор можно использовать для рассчитать электрическое сопротивление проводника.

Коэффициент удельного сопротивления (Ом · м) (значение по умолчанию для меди)

Площадь поперечного сечения проводника (мм 2 ) — Калибр провода AWG

, отожженная 98 животный жир

Cu

9098% Медь 95

3.35K)

006

006 54 x 10

K)

Нержавеющая сталь

86 10 6

9998

9984

9984 3,7984 3,7

x 10 -8 3,8 x 10 -3 3,77 x 10 7
Алюминиевый сплав 3003, прокат 3,7 x 10 -8
3.4 x 10 -8
Алюминиевый сплав 360 7,5 x 10 -8
Алюминиевая бронза 12 x 10 -8
14 x 10 -2
Мышцы животных 0,35
Сурьма 41,8 x 10 -8 Бар В) 30.2 x 10 -8
Бериллий 4,0 x 10 -8
Бериллий медь 25 7 x 10

00986

115 x 10 -8
Латунь — 58% Cu 5,9 x 10 -8 1,5 x 10 -3
7.1 x 10 -8 1,5 x 10 -3
Кадмий 7,4 x 10 -8
Цезий (0 o o 9984) x 10 -8
Кальций (0 o C) 3,11 x 10 -8
Углерод (графит) 30004 1) -5 -4.8 x 10 -4
Чугун 100 x 10 -8
Церий (0 o C) 73 x 10 -8

006

Хромель (сплав хрома и алюминия) 0,58 x 10 -3
Хром 13 x 10 -8
Кобаль -8
Константан 49 x 10 -8 3 x 10 -5 0.20 x 10 7
Медь 1,724 x 10 -8 4,29 x 10 -3 5,95 x 10 7
Чашка

(константроникель) 55-984 43 x 10 -8
Диспрозий (0 o C) 89 x 10 -8
Эрбий (0 o 9000 905 C) 9098 x

-8
Эврика 0.1 x 10 -3
Европий (0 o C) 89 x 10 -8
Гадолий 126 x 10

00984-8

Галлий (1,1K) 13,6 x 10 -8
Германий 1) 1-500 x 10 -3 -50 x 10

84-3

Стекло 1 — 10000 x 10 9 10 -12
Золото 2.24 x 10 -8
Графит 800 x 10 -8 -2,0 x 10 -4
Гафний (0,35000) 30,4- 8
Hastelloy C 125 x 10 -8
Гольмий (0 или C) 90 x 10 -8

985

8 x 10 -8
Инконель 103 x 10 -8
Иридий 5,3 x 10

85

Железо 9,71 x 10 -8 6,41 x 10 -3 1,03 x 10 7
Лантан (4,71K) 54 x 10

006-8

Свинец 20.6 x 10 -8 0,45 x 10 7
Литий 9,28 x 10 -8
Лютеций
Магний 4,45 x 10 -8
Магниевый сплав AZ31B 9 x 10 -8
185 -98 Марганец 1.0 x 10 -5
Mercury 98,4 x 10 -8 8,9 x 10 -3 0,10 x 10 7
Mica Mica 1 x 10 13
Низкоуглеродистая сталь 15 x 10 -8 6,6 x 10 -3
Молибден -5,2 x 10 9000

Монель 58 x 10 -8
Неодим 61 x 10 -8
Никель и хром

Нихром (сплав

) Нихром (сплав)

х 10 -8 0.40 x 10 -3
Никель 6,85 x 10 -8 6,41 x 10 -3
Никелин 50 x 10 -3 10 -4
Ниобий (колумбий) 13 x 10 -8
Осмий 9 x 10 -8

10.5 x 10 -8
Фосфор 1 x 10 12
Платина 10,5 x 10 -8 3,93 x 3,93 x x 10 7
Плутоний 141,4 x 10 -8
Полоний 40 x 10 -8

9 Калий 710098601 x 10 -8

Празеодимий 65 x 10 -8
Прометий 50 x 10

006

17,7 x 10 -8
Кварц (плавленый) 7,5 x 10 17
Рений (1,7K) 17.2 x 10 -8
Родий 4,6 x 10 -8
Твердая резина 1-100 x 10

13 Рубидий 11,5 x 10 -8
Рутений (0,49K) 11,5 x 10 -8
Самарий 91,4 x

Скандий 50.5 x 10 -8
Селен 12,0 x 10 -8
Кремний 1) 0,1-60 0,1-60
Серебро 1,59 x 10 -8 6,1 x 10 -3 6,29 x 10 7
Натрий 4,2

4,2

Грунт, типичный грунт 10 -2 — 10 -4
Припой 15 x 10 -8
Стронций 12.3 x 10 -8
Сера 1 x 10 17
Тантал 12,4 x 10 -8 x 10 -8
Таллий (2,37K) 15 x 10 -8
Торий 18 x 10 -8 Тулий 67 x 10 -8
Олово 11.0 x 10 -8 4,2 x 10 -3
Титан 43 x 10 -8
Вольфрам 5,6985 4,5 x 10 -3 1,79 x 10 7
Уран 30 x 10 -8
Ванадий
Вода дистиллированная 10 -4
Вода пресная 10 -2
Вода соленая 6

Иттербий 27.7 x 10 -8
Иттрий 55 x 10 -8
Цинк 5,92 x 10 -8 3,7-8
Цирконий (0,55K) 38,8 x 10 -8

1) Примечание! — удельное сопротивление сильно зависит от наличия примесей в материале.

2 ) Примечание! — удельное сопротивление сильно зависит от температуры материала.Приведенная выше таблица основана на справочной информации 20 o C.

Электрическое сопротивление в проводе

Электрическое сопротивление провода больше для более длинного провода и меньше для провода с большей площадью поперечного сечения. Сопротивление зависит от материала, из которого оно изготовлено, и может быть выражено как:

R = ρ L / A (1)

, где

R = сопротивление (Ом, Ω )

ρ = коэффициент удельного сопротивления (Ом · м, Ом · м)

L = длина провода (м)

A = площадь поперечного сечения провода (м 2 )

Фактором сопротивления, учитывающим природу материала, является удельное сопротивление.Поскольку он зависит от температуры, его можно использовать для расчета сопротивления провода заданной геометрии при различных температурах.

Обратное сопротивление называется проводимостью и может быть выражено как:

σ = 1 / ρ (2)

, где

σ = проводимость (1 / Ом · м)

Пример — сопротивление алюминиевого провода

Сопротивление алюминиевого кабеля длиной 10 м и площадью поперечного сечения 3 мм 2 можно рассчитать как

R = (2.65 10 -8 Ом м) (10 м) / ((3 мм 2 ) (10 -6 м 2 / мм 2 ))

= 0,09 Ом

Сопротивление

Электрическое сопротивление компонента схемы или устройства определяется как отношение приложенного напряжения к протекающему через него электрическому току:

R = U / I (3)

, где

R = сопротивление (Ом)

U = напряжение (В)

I = ток (A)

Закон Ома

Если сопротивление постоянно диапазон напряжения, затем закон Ома,

I = U / R (4)

можно использовать для прогнозирования поведения материала.

Удельное сопротивление в зависимости от температуры

Изменение удельного сопротивления в зависимости от температуры можно рассчитать как

= ρ α dt (5)

, где

dρ201 (изменение удельного сопротивления ) Ом м 2 / м)

α = температурный коэффициент (1/ o C)

9000 dt = изменение температуры (изменение температуры) C)

Пример — изменение удельного сопротивления

Алюминий с удельным сопротивлением 2.65 x 10 -8 Ом · м 2 / м нагревается от 20 o C до 100 o C . Температурный коэффициент для алюминия составляет 3,8 x 10 -3 1/ o C . Изменение удельного сопротивления можно рассчитать как

dρ = (2,65 10 -8 Ом · м 2 / м) (3,8 10 -3 1/ o C) ((100 o C) — (20 o C))

= 0.8 10 -8 Ом · м 2 / м

Окончательное удельное сопротивление можно рассчитать как

ρ = (2,65 10 -8 Ом · м 2 / м) + (0,8 10 -8 Ом · м 2 / м)

= 3,45 10 -8 Ом · м 2 / м

Зависимость коэффициента удельного сопротивления от температуры Этот калькулятор

использоваться для расчета удельного сопротивления материала проводника в зависимости оттемпература.

ρ — коэффициент удельного сопротивления (10 -8 Ом м 2 / м)

α температурный коэффициент (10 201 o C)

dt изменение температуры ( o C)

Сопротивление и температура

Для большинства материалов электрическое сопротивление увеличивается с температурой.Изменение сопротивления можно выразить как

dR / R s = α dT (6)

, где

dR = изменение сопротивления (Ом)

R R s = стандартное сопротивление согласно справочным таблицам (Ом)

α = температурный коэффициент сопротивления ( o C -1 )

dT = изменение температура от эталонной температуры ( o C, K)

(5) может быть изменено на:

dR = α dT R s (6b)

«Температурный коэффициент сопротивления» — α — материала — это увеличение сопротивления резистора 1 Ом из этого материала при повышении температуры 9 0967 1 o С .

Пример — сопротивление медного провода в жаркую погоду

Медный провод с сопротивлением 0,5 кОм при нормальной рабочей температуре 20 o C в жаркую солнечную погоду нагревается до 80 o C . Температурный коэффициент для меди составляет 4,29 x 10 -3 (1/ o C) , а изменение сопротивления можно рассчитать как

dR = ( 4,29 x 10 -3 1/ o C) ((80 o C) — (20 o C) ) (0.5 кОм)

= 0,13 (кОм)

Результирующее сопротивление для медного провода в жаркую погоду будет

R = (0,5 кОм) + (0,13 кОм)

= 0,63 ( кОм)

= 630 (Ом)

Пример — сопротивление углеродного резистора при изменении температуры

Угольный резистор с сопротивлением 1 кОм при температуре 20 o C нагревается до 120 o С .Температурный коэффициент для углерода отрицательный. -4,8 x 10 -4 (1/ o C) — сопротивление уменьшается с повышением температуры.

Изменение сопротивления можно рассчитать как

dR = ( -4,8 x 10 -4 1/ o C) ((120 o C) — (20 o C) ) (1 кОм)

= — 0,048 (кОм)

Результирующее сопротивление резистора будет

R = (1 кОм) — (0.048 кОм)

= 0,952 (кОм)

= 952 (Ом)

Зависимость сопротивления от температуры

Этот счетчик можно использовать для расчета сопротивления проводника в зависимости от температуры.

R s сопротивление (10 3 (Ом)

α температурный коэффициент (10 -3 o 1/9000)

dt изменение температуры ( o C)

Температурные поправочные коэффициенты для сопротивления проводника

Температурный коэффициент проводника
(Температурный коэффициент
) Преобразовать в 20 ° C
Обратно преобразовать в 20 ° C
5 1.064 0,940
6 1,059 0,944
7 1.055 0,948
8 1.050

10 1,042 0,960
11 1,037 0,964
12 1,033 0.968
13 1,029 0,972
14 1,025 0,976
15 1,020 0,980 1,020 0,980 1,012 0,988
18 1,008 0,992
19 1,004 0,996
20 1.000 1.000
21 0.996 1.004
22 0,992 1.008
23 0.988 0.988
25 0,980 1,020
26 0,977 1,024
27 0,973 1.028
28 0,969 1.032
29 0,965 1.036
30 0,962 1.040 1.040 0,954 1,048
33 0,951 1,052

Кривые сдвига: причины и следствия

22.1 Кривые сдвига: причины и следствия

Цель обучения

  1. Что вызывает смещение кривых LM и IS и почему?

Политики могут использовать модель IS-LM, разработанную в , Глава 21 «IS-LM» , чтобы помочь им выбрать между двумя основными типами ответных мер политики: фискальной (или государственные расходы и налоги) или денежной (процентные ставки и деньги) . Как вы, вероятно, заметили, играя с кривыми IS и LM в конце предыдущей главы, их относительное положение имеет большое значение для процентных ставок и совокупного выпуска.Пришло время исследовать этот вопрос дальше.

Кривая LM, точки равновесия на рынке денег, смещается по двум причинам: изменения спроса на деньги и изменения предложения денег. Если денежная масса увеличивается (уменьшается) при прочих равных условиях, процентная ставка ниже (выше) на каждом уровне Y, или, другими словами, кривая LM сдвигается вправо (влево) на . Это потому, что при любом заданном уровне выпуска Y больше денег (меньше денег) означает более низкую (более высокую) процентную ставку. (Помните, что уровень цен в этой модели не меняется.) Чтобы убедиться в этом, посмотрите на рисунок 22.1 «Влияние денег на процентные ставки при постоянном выпуске».

Рисунок 22.1 Влияние денег на процентные ставки при постоянном выпуске

Автономное изменение спроса на деньги (то есть изменение, не связанное с уровнем цен, совокупным выпуском или i) также повлияет на кривую LM . Допустим, акции становятся более рискованными или транзакционные издержки торговли облигациями возрастают. Теория спроса на активы говорит нам, что спрос на деньги будет увеличиваться (сдвиг вправо), таким образом увеличиваясь с до .Процентные ставки также могут снизиться, если спрос на деньги сместится влево, потому что доходность акций увеличится или облигации станут менее рискованными. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим рисунок 22.2 «Эффект автономного изменения спроса на деньги при постоянном выпуске». Увеличение автономного спроса на деньги сдвинет кривую LM влево с более высокими процентными ставками на каждом Y; уменьшение сместит его вправо, с более низкими процентными ставками на каждую

йен.

Рисунок 22.2 Эффект автономного изменения спроса на деньги при постоянном выпуске

Кривая IS, напротив, смещается всякий раз, когда происходит автономное (не связанное с Y или i) изменение в C, I, G, T или NX. После обсуждения кейнсианских кросс-диаграмм в Глава 21 «IS-LM» , когда C, I, G или NX увеличиваются (уменьшаются), кривая IS сдвигается вправо (влево). Когда T увеличивается (уменьшается), при прочих равных условиях, кривая IS сдвигается влево (вправо), поскольку налоги эффективно снижают потребление . Опять же, это изменения, которые не связаны с объемом производства или процентными ставками, а просто указывают на движения вдоль кривой IS. Обнаружение новых тайников природных ресурсов (которые увеличивают I), изменения в предпочтениях потребителей (дома или за границей, которые повлияют на NX) и множество других «шоков», как положительных, так и отрицательных, изменят объем производства при каждой процентной ставке, или, другими словами, сдвинуть всю кривую IS.

Теперь мы можем видеть, как государственная политика может повлиять на объем производства. Как отмечалось выше, в краткосрочной перспективе увеличение денежной массы сместит кривую LM вправо, на , тем самым снизив процентные ставки и увеличивая

Электромагнитная индукция. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Петля спинового тока в магнитном поле

Электромагнитная индукция

§ 1 Явление электромагнитной индукции.

Закон Фарадея

  1. Опыты Фарадея

a) Соленоид, замкнув гальванометр, вдавил и выдвинул постоянный магнит. Отклонение гальванометра будет, и оно будет тем дольше, чем быстрее вдвигается и выдвигается. При изменении направления полюсов отклонения магнита меняются.

б) соленоид, в замкнутый гальванометр вставляется катушка (другой соленоид), через которую пропускается ток.При включении и выключении (т.е. при любом изменении силы тока) происходит отклонение гальванометра. Направление отклонения меняется при включении — выключении, при уменьшении — ток увеличивается, при вдвигании — выскальзывании катушек.

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что в замкнутой проводящей цепи, когда поток магнитной индукции охватывает этот контур, возникает индукционный (индуцированный) электрический ток.
Возникновение наведенного тока означает, что в цепи действует электродвижущая сила E и — наведенная ЭДС.

Индукция ЭДС, возникающая в проводящей цепи, равна скорости изменения магнитного потока через область, ограниченную этим контуром — закон Фарадея.

В 1834 году Э. Ленц установил закон, позволяющий определять направление индуцированного тока.
Правило Ленца: ток в индукционной петле всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле предотвращает изменение магнитного потока, вызвавшего этот индуцированный ток.

Знак минус в законе Фарадея является математическим выражением правила Ленца.
Если цепь, в которой наведенная ЭДС состоит не из одного витка, а из N витков (например, соленоид), если обмотки соединены последовательно, E и будут равны ЭДС, индуцированной в каждой из катушек в отдельности. :

-потоковая связь или полный магнитный поток.

Если 1 = 2 =… = n , то

Поскольку B = BScosα , , то для изменения магнитного потока F можно изменить:

1) магнитное поле;

2) площадь S ;

3) угол α.

§2 Спин токовая петля в магнитном поле

Явление электромагнитной индукции используется для преобразования механической энергии, и энергия электрического тока в области S токовой петли генератора равномерно вращается в однородном магнитном поле () с постоянной угловой скоростью ω.

α = ω т .

Затем

При sin ω t = 1

и

Потому что частота сети, то для увеличения

нужно увеличить B и S.Его можно увеличить, используя мощные постоянные магниты или электромагниты, пропускающие большие токи. Сердечник с большим электромагнитом выбираем μ. Для увеличения использования многооборотной катушки S.

Если в токовую петлю поместить в магнитное поле электрический ток, то на нее будет действовать крутящий момент

, и токовый контур начинает вращаться. На этом принципе основан двигатель, предназначенный для преобразования электрической энергии в механическую.

§ 3 Токи Фуко.

Наведенные токи можно возбуждать в непрерывных объемных проводниках. В этом случае они называются токами Фуко или вихревыми токами. Электрическое сопротивление массивного проводника невелико, поэтому вихревые токи могут достигать очень большой силы.

Вихревые токи, а также индуцированные токи в линейных проводниках подчиняются закону Ленца: их магнитное поле направлено так, чтобы противодействовать изменениям в магнитном поле, которое индуцирует вихревые токи.

Следовательно, движущиеся в сильном магнитном поле являются хорошими проводниками при резком торможении из-за взаимодействия вихревых токов и магнитного поля.Применяется для гашения (стабилизации) движущихся частей гальванометров, сейсмографов и др. Термическое воздействие вихревых токов используется в индукционных плавильных печах.

Для уменьшения вихревых токов сердечники трансформаторов изготовлены из отдельных пластин, причем пластины расположены перпендикулярно токам Фуко.

S из-за вихревых токов быстро ток неравномерно распределяется по поперечному сечению провода — он выталкивается на поверхность проводника — скин-эффект. Поэтому на высоких частотах используют полый провод.

§ 4 из индуктивность цепи.

Самоиндукция

В любом случае, когда контур электрического тока создает магнитное поле. В этом случае всегда существует магнитный поток F, проходящий через поверхность, ограниченную рассматриваемым контуром. Любое изменение тока в цепи изменяет магнитное поле, связанное с цепью, и это, в свою очередь, вызывает индуцированный ток.Это явление называется самоиндукцией: возникновение наведенной в проводнике ЭДС при возникновении в нем тока.

Био-Савара-Лапласа следует

т.е. магнитный поток, связанный с цепью, пропорционален току I в цепи

= LI .

[ L ] = H (генри).

1 Гн — индуктивность контура, магнитный поток самоиндуцированный током 1 А составляет 1 Втб

.

Рассчитать индуктивность L соленоида

Магнитная индукция соленоида

, т.е. индуктивность зависит от геометрии соленоида (), количества витков и магнитной проницаемости сердечника соленоида. Поэтому можно сказать, что индуктивность L, емкость C аналогична изолированному проводнику, которая также зависит от геометрии, формы и диэлектрической проницаемости среды.
Применяя закон самоиндукции Фарадея, находим, что самоиндуцированная ЭДС

If

Свойства материала 1 A- Предел прочности и деформации

  • Ресурс исследования

  • Исследовать

    • Искусство и гуманитарные науки
    • Бизнес
    • Инженерная технология
    • Иностранный язык
    • История
    • Математика
    • Наука
    • Социальная наука
    Лучшие подкатегории
    • Продвинутая математика
    • Алгебра
    • Основы математики
    • Исчисление
    • Геометрия
    • Линейная алгебра
    • Предалгебра
    • Предварительный расчет
    • Статистика и вероятность
    • Тригонометрия
    • Другое →
    Лучшие подкатегории
    • Астрономия
    • Астрофизика
    • Биология
    • Химия
    • Науки о Земле
    • Наука об окружающей среде
    • Здравоохранение
    • Физика
    • Другое →

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *