Factoren die de weerstand van elektrische materialen beïnvloeden
Factoren die de elektrische weerstand van materialen beïnvloeden staan hieronder vermeld –
Temperatuur.
Leggen van legeringen.
Mechanische belasting.
Leeftijdshardering.
Koud trekken.
Temperatuur
De weerstandcoëfficiënt van materialen verandert met de temperatuur. De weerstandcoëfficiënt van de meeste metalen neemt toe met de temperatuur. De verandering in de weerstandcoëfficiënt van een materiaal bij verandering van de temperatuur wordt gegeven door de onderstaande formule:
Waarbij,
ρt1 is de weerstandcoëfficiënt van het materiaal bij een temperatuur van t1o C
en
ρt2 is de weerstandcoëfficiënt van het materiaal bij een temperatuur van t2oC
α1 is de temperatuurcoëfficiënt van weerstand van het materiaal bij een temperatuur van t1o C.
Als de waarde van α1 positief is, neemt de weerstandcoëfficiënt van het materiaal toe.
De weerstandcoëfficiënt van metalen neemt toe met de temperatuur. Dit betekent dat metalen een positieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand hebben. Verschillende metalen vertonen nul weerstandcoëfficiënt bij temperaturen dicht bij het absolute nulpunt. Dit fenomeen wordt "supergeleiding" genoemd. De weerstandcoëfficiënt van halfgeleiders en isolatoren neemt af met stijgende temperatuur. Dit betekent dat halfgeleiders en isolatoren een negatieve temperatuurcoëfficiënt van weerstand hebben.
Legering
Legering is een vaste oplossing van twee of meer metalen. Het leggen van legeringen wordt gebruikt om bepaalde mechanische en elektrische eigenschappen te bereiken. De atoomstructuur van een vaste oplossing is onregelmatiger vergeleken met zuivere metalen. Hierdoor neemt de elektrische weerstandcoëfficiënt van de vaste oplossing sneller toe met toenemende legeringsinhoud. Een kleine hoeveelheid impuriteiten kan de weerstandcoëfficiënt van metaal aanzienlijk verhogen. Zelfs impuriteiten met lage weerstandcoëfficiënt verhogen de weerstandcoëfficiënt van het basismetaal aanzienlijk. Bijvoorbeeld, de impuriteit van zilver (met de laagste weerstandcoëfficiënt van alle metalen) in koper verhoogt de weerstandcoëfficiënt van koper.
Mechanische belasting
Mechanische belasting van de kristalstructuur van het materiaal veroorzaakt lokale spanning in de kristalstructuur van het materiaal. Deze lokale spanning stoort de beweging van vrije elektronen door het materiaal. Dit resulteert in een toename van de weerstandcoëfficiënt van het materiaal. Verder neemt de annealing van metaal de weerstandcoëfficiënt van metaal af. Annealing van metaal vermindert de mechanische belasting van het materiaal waardoor de lokale spanningen uit de kristalstructuur van het metaal verdwijnen. Hierdoor neemt de weerstandcoëfficiënt van metaal af. Bijvoorbeeld, de weerstandcoëfficiënt van hard getrokken koper is hoger dan die van geanneald koper.
Leeftijdshardering
Leeftijdshardering is een warmtebehandelingsproces dat wordt gebruikt om de opreksterkte te verhogen en de vermogen van legeringen te ontwikkelen om permanente vervorming door externe krachten te weerstaan. Leeftijdshardering wordt ook wel "Neerslaghardering" genoemd. Dit proces verhoogt de sterkte van legeringen door vaste impuriteiten of neerslag te creëren. Deze gecreëerde vaste impuriteiten of neerslag storen de kristalstructuur van metaal, waardoor de stroom van vrije elektronen door het metaal wordt onderbroken. Hierdoor neemt de weerstandcoëfficiënt van metaal toe.
Koud trekken
Koud trekken is een productieproces dat wordt gebruikt om de sterkte van metalen te verhogen. Koud trekken staat ook bekend als "verharding door arbeid" of "verharding door spanning". Koud trekken wordt gebruikt om de mechanische sterkte van metaal te verhogen. Koud trekken stoort de kristalstructuur van metalen, waardoor de beweging van elektronen in het metaal wordt gestoord, waardoor de weerstandcoëfficiënt van metaal toeneemt.
Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn de moede gedeeld te zijn. Indien er een inbreuk is, neem dan contact op om het te verwijderen.
