العوامل المؤثرة في مقاومة المواد الكهربائية

العوامل المؤثرة على مقاومة المواد الكهربائية مدرجة أدناه –

1. درجة الحرارة.

2. التلبيد.

3. الضغط الميكانيكي.

4. تقوية التصلب بالعمر.

5. العمل البارد.

درجة الحرارة
مقاومة التوصيل الكهربائي للمواد تتغير مع درجة الحرارة. مقاومة التوصيل الكهربائي لمعظم المعادن تزداد مع درجة الحرارة. يتم إعطاء التغيير في مقاومة التوصيل الكهربائي للمادة مع تغيير درجة الحرارة بواسطة الصيغة التالية-

حيث،
ρt1 هي مقاومة التوصيل الكهربائي للمادة عند درجة حرارة t1o C
و
ρt2 هي مقاومة التوصيل الكهربائي للمادة عند درجة حرارة t2oC
α1 هو معامل درجة الحرارة للمقاومة للمادة عند درجة حرارة t1o C.
إذا كان قيمة α1 موجبة، فإن مقاومة التوصيل الكهربائي للمادة تزداد.

مقاومة التوصيل الكهربائي للمعادن تزداد مع زيادة درجة الحرارة. مما يعني أن المعادن لديها معامل درجة حرارة موجب للمقاومة. العديد من المعادن تظهر مقاومة توصيل كهربائي صفرية عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق. هذا الظاهرة تسمى "الموصلية الفائقة". مقاومة التوصيل الكهربائي للأشباه الموصلات والعازلات تنخفض مع زيادة درجة الحرارة. مما يعني أن أشباه الموصلات والعازلات لديها معامل درجة حرارة سالب للمقاومة.

التلبيد
التلبيد هو حل صلب لمعدنين أو أكثر. يتم استخدام التلبيد للمعادن لتحقيق بعض الخصائص الميكانيكية والكهربائية. البنية الذرية للحل الصلب غير منتظمة مقارنة بالمعدن النقي. بسبب ذلك، فإن مقاومة التوصيل الكهربائي للحل الصلب تزداد بشكل أسرع مع زيادة محتوى التلبيد. قد يزيد محتوى ضئيل من الشوائب مقاومة التوصيل الكهربائي للمعدن بشكل كبير. حتى الشوائب ذات مقاومة التوصيل الكهربائي المنخفض تزيد مقاومة التوصيل الكهربائي للمعدن الأساسي بشكل كبير. على سبيل المثال، الشوائب الفضية (ذات أقل مقاومة توصيل كهربائي بين جميع المعادن) في النحاس تزيد مقاومة التوصيل الكهربائي للنحاس.

الضغط الميكانيكي
الضغط الميكانيكي على بنية البلورة للمادة يطور الشد المحلي في بنية البلورة للمادة. هذه الشدود المحلية تزعج حركة الإلكترونات الحرة عبر المادة. مما يؤدي إلى زيادة في مقاومة التوصيل الكهربائي للمادة. بعد ذلك، عملية التلدين للمعدن تقلل من مقاومة التوصيل الكهربائي للمعدن. عملية التلدين للمعدن تخفف الضغط الميكانيكي للمادة مما يؤدي إلى إزالة الشدود المحلية من بنية البلورة للمعدن. مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة التوصيل الكهربائي للمعدن. على سبيل المثال، مقاومة التوصيل الكهربائي للنحاس الممدد بقوة أكبر مقارنة بالنحاس المعالج بالتلدين.

تقوية التصلب بالعمر
تقوية التصلب بالعمر هي عملية معالجة حرارية تستخدم لزيادة قوة العائد ولتطوير القدرة في السبائك على مقاومة التشوه الدائم بواسطة القوى الخارجية. تقوية التصلب بالعمر تُسمى أيضًا "تقوية الترسيب". هذه العملية تزيد من قوة السبائك عن طريق خلق شوائب صلبة أو ترسبات. هذه الشوائب الصلبة أو الترسبات التي تم إنشاؤها تزعج بنية البلورة للمعدن مما يعطل تدفق الإلكترونات الحرة عبر المعدن. مما يؤدي إلى زيادة في مقاومة التوصيل الكهربائي للمعدن.

العمل البارد
العمل البارد هو عملية تصنيع تستخدم لزيادة قوة المعادن. العمل البارد يُعرف أيضًا بـ "تقوية العمل" أو "تقوية الشد". يستخدم العمل البارد لزيادة القوة الميكانيكية للمعدن. العمل البارد يزعج بنية البلورة للمعادن مما يعيق حركة الإلكترونات في المعدن، مما يؤدي إلى زيادة في مقاومة التوصيل الكهربائي للمعدن.

بيان: احترم الأصل، المقالات الجيدة مستحقة للمشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال لحذفه.