Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Резистивные элементы




В резистивных элементах (резисторах) электрическая энергия необратимо преобразуется в другие виды энергии. Примеры резистивных элементов - лампы накаливания (электрическая энергия необратимо преобразуется в световую и тепловую энергии), нагревательные элементы (электрическая энергия необратимо преобразуется в тепловую), электродвигатели (электрическая энергия необратимо преобразуется в механическую и тепловую энергии) и др.

Основной характеристикой резистивного элемента является его вольт-амперная характеристика (ВАХ).

U = f(I), (1.1)

где U - напряжение, В;

I - сила тока, А.

Если эта зависимость линейная, то резистивный элемент называется линейным и выражение (1) имеет вид, известный как закон Ома:

U = RI, (1.2)

где R- сопротивление резистора, Ом.

Однако во многих случаях ВАХ резисторов является нелинейной. Для многих резисторов (нагревательные спирали, реостаты и др.) нелинейность ВАХ объясняется тем, что эти элементы – металлические проводники и электрический ток в них - есть ток проводимости (направленное движение – "дрейф" свободных электронов).

Дрейфу электронов препятствуют (оказывают сопротивление) колеблющиеся атомы, амплитуда колебаний которых определяется температурой проводника (температура — мера кинетической энергии атомов).

При протекании тока, свободные электроны сталкиваются с атомами и еще более раскачивают их. Следовательно, температура проводника возрастает, отчего увеличивается и его сопротивление R. Таким образом, сопротивление R зависит от тока R = f(I) и ВАХ нелинейна (рис. 1.1).

При изменении температуры в небольших пределах сопротивление проводника выражается формулой

(1.3)

где R0, R– сопротивления проводников при температуре Т0, Т, Ом;

Т0 – начальная температура проводника, К;

Т – конечная температура проводника, К;

– температурный коэффициент сопротивления.

Рисунок 1.1.- Общий вид ВАХ металлического (а), полупроводникового (б), и константанового (в) резистивных элементов

У большинства чистых металлов , что означает, что с повышением температуры сопротивление металлов увеличивается.

У электролитов, изделий из графита и полупроводников а < 0 (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления некоторых материалов

Наименование материала Удельное сопротивление при 200С, мкОм м Температурный коэффициент сопротивления, 1/0К
Медь 0,0172-0,0182 0,0041
Алюминий 0,0295 0,0040
Сталь 0,125-0,146 0,0057
Вольфрам 0,0508 0,0048
Уголь 10-60 -0,005
Манганин (Cu–80%, Mn–12%, Ni–3%) 0,4-0,52 3·10-5
Константан 0,44 5·10-5
Нихром (Cr–20%, Ni–80%) 1,02-1,12 0,0001
Полупроводники (Si, Ge) 1,0-14 -(0,2-0,8)

В таблице 1.2 приведены условные графические обозначения рези­стивных элементов.

Таблица 1.2 — Условные обозначения резисторов

Наименование Обозначение
Резистор постоянный (линейная ВАХ) Резистор переменный: общее обозначение с разрывом цепи   без разрыва цепи   Резистор нелинейный (нелинейная ВАХ)

Для характеристики проводящих свойств различных материалов существует понятие объемного удельного электрического сопротивления. Объемное удельное электрическое сопротивление ρ данного материала равно сопротивлению между гранями куба с ребром 1 м в соответствии с формулой

(1.4)

где S – площадь поперечного сечения проводника, м2;

l – длина проводника, м.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2020 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных