Vastus ja johtavuuden taulukko
Ohjeopas eri materiaalien sähköisen vastuksen ja johtavuuden määrittämiseksi eri lämpötiloissa IEC-standardien mukaisesti.
"Materiaalin vastuksen ja johtavuuden laskeminen lämpötilan perusteella. Vastus riippuu vahvasti materiaaliin sisältyvistä epäpuhtauksista. Kuparin vastus IEC 60028:n mukaan, alumiinin vastus IEC 60889:n mukaan."
Parametrit
Vastus
Sähköinen vastus on materiaalin perusominaisuus, joka mittailee, kuinka vahvasti se vastustaa sähkövirtaa.
Johtavuus
Sähköinen johtavuus on sähköisen vastuksen käänteisluku. Se kuvaa materiaalin kykyä johtaa sähkövirtaa.
Lämpötilakerroin
Johtimateriaalin vastuksen lämpötilakerroin.
Lämpötilariippuvuuden kaava
ρ(T) = ρ₀ [1 + α (T - T₀)]
Missä:
ρ(T): Vastus lämpötilassa T
ρ₀: Vastus viitelämpötilassa T₀ (20°C)
α: Vastuksen lämpötilakerroin (°C⁻¹)
T: Toimintalämpötila °C:ssä
Standardiarvot (IEC 60028, IEC 60889)
| Materiaali | Vastus @ 20°C (Ω·m) | Johtavuus (S/m) | α (°C⁻¹) | Standardi |
|---|---|---|---|---|
| Kupari (Cu) | 1.724 × 10⁻⁸ | 5.796 × 10⁷ | 0.00393 | IEC 60028 |
| Alumiini (Al) | 2.828 × 10⁻⁸ | 3.536 × 10⁷ | 0.00403 | IEC 60889 |
| Hopea (Ag) | 1.587 × 10⁻⁸ | 6.300 × 10⁷ | 0.0038 | – |
| Kulta (Au) | 2.44 × 10⁻⁸ | 4.10 × 10⁷ | 0.0034 | – |
| Rauta (Fe) | 9.7 × 10⁻⁸ | 1.03 × 10⁷ | 0.005 | – |
Miksi epäpuhtaudet ovat tärkeitä
Jopa pienet määrät epäpuhtauksia voivat nostaa vastusta jopa 20%. Esimerkiksi:
Puhtaa kupari: ~1.724 × 10⁻⁸ Ω·m
Kaupallinen kupari: jopa 20% suurempi
Käytä korkeapuhtaata kuparia tarkkuushyödyntöihin, kuten sähkölinjojen rakentamiseen.
Käytännön sovellukset
Sähkölinjan suunnittelu: Lasketaan jännitelaskenta ja valitaan juostojen koko
Moottoritukijat: Arvioidaan vastusta toimintalämpötilassa
PCB-liikennepolut: Mallinnetaan lämpötilakäyttäytymistä ja signaalihäviötä
Anturit: Kalibroidaan RTD-antureita ja kompensoidaan lämpötilavaihtelua
