Как влияет нагрев на величину сопротивления
Удельное сопротивление металлов при нагревании увеличивается в результате увеличения скорости движения атомов в материале проводника с возрастанием температуры. Удельное сопротивление электролитов и угля при нагревании, наоборот, уменьшается, так как у этих материалов, кроме увеличения скорости движения атомов и молекул, возрастает число свободных электронов и ионов в единице объема.
Некоторые сплавы, обладающие большим удельным сопротивлением, чем составляющие их металлы, почти не меняют удельного сопротивления с нагревом (константан, манганин и др.). Это объясняется неправильной структурой сплавов и малым средним временем свободного пробега электронов.
Величина, показывающая относительное увеличение сопротивления при нагреве материала на 1° (или уменьшение при охлаждении на 1°), называется температурным коэффициентом сопротивления .
Если температурный коэффициент обозначить через α , удельное сопротивление при to =20 о через ρ o , то при нагреве материала до температуры t1 его удельное сопротивление p1 = ρ o + αρ o (t1 — to) = ρ o(1 + ( α (t1 — to))
и соответственно R1 = Ro (1 + ( α (t1 — to))
Температурный коэффициент а для меди, алюминия, вольфрама равен 0,004 1/град. Поэтому при нагреве на 100° их сопротивление возрастает на 40%. Для железа α = 0,006 1/град, для латуни α = 0,002 1/град, для фехрали α = 0,0001 1/град, для нихрома α = 0,0002 1/град, для константана α = 0,00001 1/град, для манганина α = 0,00004 1/град. Уголь и электролиты имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Температурный коэффициент для большинства электролитов равен примерно 0,02 1/град.
Свойство проводников изменять свое сопротивления в зависимости от температуры используется в термометрах сопротивления . Измеряя сопротивление, определяют расчетным путем окружающую температуру.Константан, манганин и другие сплавы, имеющие очень небольшой температурный коэффициент сопротивления применяют для изготовления шунтов и добавочных сопротивлений к измерительным приборам.
Пример 1. Как изменится сопротивление Ro железной проволоки при нагреве ее на 520°? Температурный коэффициент а железа 0,006 1/град. По формуле R1 = Ro + Ro α (t1 — to) = Ro + Ro 0,006 ( 520 — 20 ) = 4 Ro , то есть сопротивление железной проволоки при нагреве ее на 520° возрастет в 4 раза.
Пример 2. Алюминиевые провода при температуре -20° имеют сопротивление 5 ом. Необходимо определить их сопротивление при температуре 30°.
R2 = R1 — α R1 (t2 — t1) = 5 + 0 , 004 х 5 (30 — (-20)) = 6 ом.
Свойство материалов изменять свое электрическое сопротивление при нагреве или охлаждении используется для измерения температур. Так, термосопротивления , представляющие собой проволоку из платины или чистого никеля, вплавленные в кварц, применяются для измерения температур от -200 до +600°. Полупроводниковые термосопротивления с большим отрицательным коэффициентом применяются для точного определения температур в более узких диапазонах.
Полупроводниковые термосопротивления, применяемые для измерения температур называют термисторами .
Термисторы имеют высокий отрицательный температурный коэффициент сопротивления, то есть при нагреве их сопротивление уменьшается. Термисторы выполняют из оксидных (подвергнутых окислению) полупроводниковых материалов, состоящих из смеси двух или трех окислов металлов. Наибольшее распространение имеют медно-марганцевые и кобальто-марганцевые термисторы. Последние более чувствительны к температуре.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Как объяснить увеличение сопротивления металлов при нагревании.
Удельное сопротивление металлов при нагревании увеличивается в результате увеличения скорости движения атомов в материале проводника с возрастанием температуры.
Остальные ответы
прочти здесь [ссылка заблокирована по решению администрации проекта]
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Почему увеличивается сопротивление металла при нагревании
Как нагревание металла влияет на его свойства?
Тепло может влиять на электрические, магнитные и структурные свойства металлов. Поскольку металл имеет широкий спектр применения, различные условия подчеркивают различные атрибуты. Жесткость требуется в промышленных приложениях, в то время как низкая электрическая плотность важна в электронных приложениях.
Существует множество методов нагрева металла, которые широко используются для изменения этих свойств. Для получения желаемого результата необходимо тщательно регулировать температуру нагрева металла и скорость его охлаждения.
Ниже перечислены наиболее важные способы преобразования металлов под воздействием тепла:
Железо, никель и кобальт — это три металла, обладающие магнитными свойствами. Их называют ферромагнитными металлами. Нагревание этих металлов уменьшает их магнетизм до такой степени, что магнетизма больше нет. Температура Кюри — это температура, при которой это происходит. Эта температура составляет 626 ° по Фаренгейту для никеля, 2 012 ° по Фаренгейту для кобальта и 1 418 ° по Фаренгейту для железа.
Электрическое сопротивление металла — это показатель того, насколько сильно он препятствует прохождению электрического тока. Электроны рассеиваются при столкновении с металлической структурой, когда они проходят через металл. Электроны потребляют больше энергии и движутся быстрее, когда металл нагревается. Это вызывает дальнейшее рассеяние, что увеличивает сумму сопротивления. Термометры обычно рассчитывают температуру, измеряя разницу электрического сопротивления в куске провода.
При нагревании металл расширяется. Температура вызывает увеличение длины, площади поверхности и толщины. Тепловое расширение — это техническое название этого явления. Степень теплового расширения зависит от металла. Тепловое расширение происходит в результате того, что тепло усиливает движение атомов металла. При строительстве металлических конструкций очень важно учитывать тепловое расширение. Простой пример — строительство бытовых труб, которые должны учитывать расширение и сжатие при смене времен года.
Термическая обработка металлов
Термическая обработка — это метод изменения характеристик металла для того, чтобы сделать его более пригодным для желаемого применения. Ниже перечислены наиболее распространенные методы термической обработки:
Такие материалы, как железо, сталь, медь, латунь и серебро, обычно размягчаются путем отжига. При этом материал нагревается до определенной температуры, а затем медленно и неуклонно охлаждается. Отжиг изменяет физические и химические характеристики металла, делая его более пластичным и менее жестким. Это позволяет упростить методы резьбы, штамповки и формовки, а также облегчить резку металла. Отжиг также улучшает электропроводность.
Нормализация, также известная как нормализация, — это процесс, используемый для достижения однородности размера и состава зерен в сплавах. Металл нагревается до определенной степени, а затем охлаждается воздухом. Полученный металл не содержит примесей и обладает повышенной прочностью и твердостью. Нормализация часто используется для производства более твердой и жесткой стали, но она менее пластична, чем отжиг. Поскольку процедура улучшает этот атрибут, нормализации обычно подвергаются изделия, которые могут быть подвергнуты механической обработке.
Сталь и другие сплавы закаливают для улучшения их механических свойств. При закалке металл нагревают до высокой температуры и выдерживают до тех пор, пока часть углерода не расплавится. Затем металл гасят, то есть быстро охлаждают в масле или воде. В результате закалки получается сплав с высокой прочностью и износостойкостью. Закалка, с другой стороны, делает его более хрупким и поэтому непригодным для промышленного применения. Поверхностная закалка используется в тех случаях, когда поверхность детали должна быть достаточно твердой для предотвращения износа и разрушения, сохраняя при этом пластичность и упругость, чтобы выдерживать ударные и толчковые нагрузки.
Закалка используется для повышения пластичности стали. Незакаленная сталь очень прочна, но она слишком пористая для большинства практических применений. Отпуск — это метод низкотемпературной термообработки, используемый для достижения желаемого соотношения твердости и жесткости после закалки (нейтральной закалки, двойной закалки, науглероживания в среде, карбонитрирования или индукционной закалки). Чтобы уменьшить часть избыточной твердости, сталь нагревают до более низкой температуры. После этого металл охлаждается на воздухе, в результате чего получается более твердый и менее хрупкий материал.
fushunspecialsteel
Соответствуем требованиям и стандартам качества, Бережно доставляем товары в любую точку России
Отдел продаж: +86-731-89903933 Ваш менеджер: inforu@fushunspecialsteel.com Время работы: Пн-Вс. 9:00-18:00
Copyright © 2020-2021 fushunspecialsteel.ru All right reserved
Как объяснить увеличение сопротивления металлов при нагревании
Нужна помощь эксперта?
Мы здесь, чтобы помочь вам!
Теоретические вопросы
Сообщений 2
Как объяснить увеличение сопротивления металлов при нагревании
Удельное сопротивление металлов при нагревании увеличивается в результате увеличения скорости движения атомов в материале проводника с возрастанием температуры.
Некоторые сплавы, обладающие большим удельным сопротивлением, чем составляющие их металлы, почти не меняют удельного сопротивления с нагревом (константан, манганин и др.). Это объясняется неправильной структурой сплавов и малым средним временем свободного пробега электронов.
Поделиться
Согласие на обработку персональных данных
Данные, которые вы предоставляете, будут использованы Обществом с ограниченной ответственностью «Электропоставщик» (ИНН 9710008385) (далее – Оператор) для достижения следующих целей обработки персональных данных: обеспечение соблюдения требований законодательства Российской Федерации; ведение переговоров; заключение и исполнение договора; информирование о статусе заказа; осуществление доставки продукции; возврат продукции; предоставление актуальной информации по продукции, проходящим акциям и специальным предложениям; анализ качества предоставляемого Оператором сервиса и улучшению качества обслуживания клиентов Оператора.
Совокупность операций обработки включает сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение Данных.
Перечень персональных данных, на обработку которых дается согласие субъекта персональных данных, отражено в Политике в отношении обработки персональных данных Оператора.
Обработка вышеуказанных персональных данных будет осуществляться путем смешанной обработки персональных данных.
Оператор вправе поручить обработку Данных субъектов Данных третьим лицам с согласия субъекта Данных, на основании заключаемого с этими лицами договора. Лица, осуществляющие обработку Данных на основании заключаемого с Оператором договора (поручения оператора), обязуются соблюдать принципы и правила обработки и защиты Данных, предусмотренные Законом. Для каждого третьего лица в договоре определяются перечень действий (операций) с Данными, которые будут совершаться третьим лицом, осуществляющим обработку Данных, цели обработки, устанавливается обязанность такого лица соблюдать конфиденциальность и обеспечивать безопасность Данных при их обработке, указываются требования к защите обрабатываемых Данных в соответствии с Законом.
Настоящее согласие на обработку персональных данных действует с момента его представления оператору на период исполнения обязательств по Договору и может быть отозвано в любое время путем подачи оператору заявления в простой письменной форме. Сроки обработки (хранения) персональных данных определяются исходя из целей обработки персональных данных, в соответствии со сроком действия договора с субъектом персональных данных, требованиями федеральных законов, требованиями операторов персональных данных, по поручению которых Оператор осуществляет обработку персональных данных, основными правилами работы архивов организаций, сроками исковой давности.
Персональные данные субъекта подлежат хранению в течение сроков, установленных законодательством Российской Федерации.
Персональные данные субъекта подлежат хранению в течение сроков, установленных законодательством Российской Федерации. Персональные данные уничтожаются: по достижению целей обработки персональных данных; при ликвидации или реорганизации оператора; на основании письменного обращения субъекта персональных данных с требованием о прекращении обработки его персональных данных (оператор прекратит обработку таких персональных данных в течение 3 (трех) рабочих дней, о чем будет направлено письменное уведомление субъекту персональных данных в течение 10 (десяти) рабочих дней.
Согласие на получение рассылки рекламно-информационных материалов
В соответствии с Федеральным законом от 13.03.2006 № 38-ФЗ «О рекламе» и Федеральным законом от 07.07.2003 г. № 126-ФЗ «О связи», настоящим я, действуя по своей волей и в своем интересе, даю свое согласие Обществу с ограниченной ответственностью «Электропоставщик» (ИНН 9710008385) (далее – Компания) на направление мне на указанные мной на сайте https://cable.ru/ контактные данные (номер телефона и/или электронную почту) сообщений в информационных, рекламно-информационных целях об услугах (сервисах) Компании, а именно: рассылок уведомлений об изменении заказов, предложений и другой информации; новостной рассылки и иных сведений от имени Компании, в виде sms-сообщений, и/или электронных писем, и/или сообщений в мессенджерах, и/или push-уведомлений, и/или посредством телефонных звонков.
Я согласен(а) с тем, что текст данного мной по собственной воле и в моих интересах согласия хранится в электронном виде в базе данных и подтверждает факт согласия на обработку персональных данных в соответствии с вышеизложенными положениями и беру на себя ответственность за достоверность предоставления персональных данных
Я подтверждаю, что владею информацией о том, что в любой момент в течение всего срока действия настоящего согласия, я вправе отозвать согласие и отписаться от получения рассылок путем перехода по соответствующей ссылке, существующей в любом письме
Также я информирован(-а), что при возникновении вопросов относительно отказа от рассылки, я могу обратиться за помощью, отправив письмо в службу технической поддержки Компании.
Настоящее согласие предоставляется на неограниченный срок при отсутствии сведений о его отзыве.
Настоящим подтверждаю, что мои конклюдентные действия является достаточной формой согласия и позволяет подтвердить сторонам факт получения такого согласия, при этом иных доказательств для дополнительного подтверждения моего свободного волеизъявления не потребуется.