Як можна усунути небезпеку загоряння провідників при короткому замикання?

101

481

Посмотреть ответы 1

Ответы на вопрос:

Alinakaliova

Физика

4,7(64 оценок)

Электрическое сопротивление обусловлено тем, что свободные электроны при дрейфе взаимодействуют с положительными ионами кристаллической решетки металла. при повышении температуры учащаются соударения электронов с ионами, поэтому сопротивление проводников зависит от температуры. сопротивление проводников зависит от материала проводника, т.е. строение его кристаллической решетки. для однородного цилиндрического проводника длиной l и площадью поперечного сечения s сопротивление определяется по формуле r = ρ٠l/s (1.) где ρ=rs/l – удельное сопротивление проводника (сопротивление однородного цилиндрического проводника, имеющего единичную длину и единичную площадь поперечного сечения). единица сопротивления – ом. 1 ом: ом – сопротивление проводника, по которому при напряжении 1 в течет ток 1 ом=1 в/а. величина σ=1/ρ, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электрической проводимостью проводника. единица электрической проводимости – сименс (см). сименс – электрическая проводимость проводника сопротивлением 1 ом, т.е. 1 см=1 ом־№. из формулы (1.1) следует, что единицей удельного сопротивления является ом-метр (ом ٠м). таблица 1.1 удельное сопротивление наиболее распространенных проводников материал ρ, 10־ ом∙м характеристика материала серебро 1,6 наилучший проводник медь 1,7 применяется наиболее часто алюминий 2,9 применяется часто железо 9,8 применяется редко удельное электрическое сопротивление проводника зависит не только от рода вещества, но и от его состояния. зависимость удельного сопротивления ρ от температуры выражается формулой ρ = ρ0 (1+ αt), (1.2) где ρ0 – удельное сопротивление при 0°c; t – температура (по шкале цельсия); α – температурный коэффициент сопротивления, характеризующий относительное изменение сопротивления проводника при нагревании его на 1°c или 1 k: α = (ρ-ρ0)/ρ0t. (1.3) температурные коэффициенты сопротивления веществ различны при разных температурах. однако для многих металлов изменение α с температурой не велико. для всех чистых металлов α ≈ 1/273 k־№ (или °c־№). зависимость сопротивления металлов от температуры положена в основу устройства термометров сопротивления. они используются как при высоких, так и при низких температурах, когда применение жидкостных термометров невозможно. из понятия о проводимости проводника следует, что чем меньше сопротивление проводника, тем больше его проводимость. при нагревании чистых металлов их сопротивление увеличивается, а при охлаждении – уменьшается. в 1911 г. голландский камерлинг-оннес провел опыты с ртутью, которую можно получить в чистом виде. он столкнулся с новым, совершенно неожиданным явлением. удельное сопротивление ртути при температуре 4,2 k (около -269°c) резко упало до такой малой величины, что его практически стало невозможно измерить. это явление обращения электрического сопротивления в нуль камерлинг-оннес назвал сверхпроводимостью. в настоящее время сверхпроводимость обнаружена у более чем 25 металлических элементов, большого числа сплавов, некоторых и полимеров. температура tкр перехода проводника в сверхпроводящее состояние для чистых металлов лежит в пределах от 0,14 k для иридия до 9,22 k для ниобия. движение электронов в металле, находящемся в состоянии сверхпроводимости, является до такой степени , что электроны, перемещаясь по проводнику, почти не испытывают соударений с атомами и ионами решетки. полное объяснение явления сверхпроводимости можно дать с позиций квантовой механики. кроме чисто электротехнических свойств, для проведения необходимой технологической обработки и обеспечения заданных сроков службы в эксплуатации, проводниковые материалы должны обладать достаточной нагревостойкостью, механической прочностью пластичностью.