Fattori che influenzano la resistività dei materiali elettrici

I fattori che influenzano la resistività dei materiali elettrici sono elencati di seguito –

1. Temperatura.

2. Leghe.

3. Sollecitazioni meccaniche.

4. Invecchiamento per indurimento.

5. Lavorazione a freddo.

Temperatura
La resistività dei materiali cambia con la temperatura. La resistività della maggior parte dei metalli aumenta con la temperatura. Il cambiamento nella resistività del materiale con il cambiamento di temperatura è dato dalla formula riportata di seguito-

Dove,
ρt1 è la resistività del materiale alla temperatura di t1o C
e
ρt2 è la resistività del materiale alla temperatura di t2oC
α1 è il coefficiente di temperatura della resistenza del materiale alla temperatura di t1o C.
Se il valore di α1 è positivo, la resistività del materiale aumenta.

La resistività dei metalli aumenta con l'aumento della temperatura. Ciò significa che i metalli hanno un coefficiente di temperatura positivo della resistenza. Alcuni metalli esibiscono una resistività zero a temperature vicine allo zero assoluto. Questo fenomeno è chiamato "superconduttività". La resistività dei semiconduttori e degli isolanti diminuisce con l'aumento della temperatura. Ciò significa che i semiconduttori e gli isolanti hanno un coefficiente di temperatura negativo della resistenza.

Leghe
Le leghe sono soluzioni solide di due o più metalli. L'allestimento di leghe di metalli viene utilizzato per ottenere determinate proprietà meccaniche ed elettriche. La struttura atomica di una soluzione solida è irregolare rispetto ai metalli puri. A causa di ciò, la resistività elettrica della soluzione solida aumenta più rapidamente con l'aumento del contenuto di lega. Un piccolo contenuto di impurezza può aumentare notevolmente la resistività del metallo. Anche l'impurezza di bassa resistività aumenta notevolmente la resistività del metallo di base. Ad esempio, l'impurezza d'argento (che ha la resistività più bassa tra tutti i metalli) nel rame aumenta la resistività del rame.

Sollecitazioni meccaniche
Le sollecitazioni meccaniche della struttura cristallina del materiale sviluppano tensioni localizzate nella struttura cristallina del materiale. Queste tensioni localizzate disturbano il movimento degli elettroni liberi attraverso il materiale. Ciò comporta un aumento della resistività del materiale. Successivamente, l'annealing del metallo riduce la resistività del metallo. L'annealing del metallo, allenta le sollecitazioni meccaniche del materiale, eliminando così le tensioni localizzate dalla struttura cristallina del metallo. Di conseguenza, la resistività del metallo diminuisce. Ad esempio, la resistività del rame tratto duro è maggiore rispetto al rame annealed.

Invecchiamento per indurimento
L'invecchiamento per indurimento è un processo di trattamento termico utilizzato per aumentare la resistenza a rottura e sviluppare la capacità negli allievi di resistere alla deformazione permanente da forze esterne. L'invecchiamento per indurimento è anche chiamato "indurimento per precipitazione". Questo processo aumenta la resistenza delle leghe creando impurezze solide o precipitati. Queste impurezze solide o precipitati creati, disturbano la struttura cristallina del metallo, interrompendo il flusso degli elettroni liberi attraverso il metallo. Di conseguenza, la resistività del metallo aumenta.

Lavorazione a freddo
La lavorazione a freddo è un processo di fabbricazione utilizzato per aumentare la resistenza dei metalli. La lavorazione a freddo è anche nota come "indurimento per lavoro" o "indurimento per deformazione". La lavorazione a freddo viene utilizzata per aumentare la resistenza meccanica del metallo. La lavorazione a freddo disturba la struttura cristallina dei metalli, interferendo con il movimento degli elettroni nel metallo, di conseguenza la resistività del metallo aumenta.

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