Факторы, влияющие на удельное электрическое сопротивление материалов
Факторы, влияющие на удельное электрическое сопротивление материалов, перечислены ниже –
Температура.
Легирование.
Механическая нагрузка.
Возрастное упрочнение.
Холодная обработка.
Температура
Удельное электрическое сопротивление материалов изменяется с температурой. Удельное электрическое сопротивление большинства металлов увеличивается с повышением температуры. Изменение удельного электрического сопротивления материала при изменении температуры описывается формулой, приведенной ниже-
Где,
ρt1 — удельное электрическое сопротивление материала при температуре t1o C
и
ρt2 — удельное электрическое сопротивление материала при температуре t2oC
α1 — температурный коэффициент сопротивления материала при температуре t1o C.
Если значение α1 положительно, удельное электрическое сопротивление материала увеличивается.
Удельное электрическое сопротивление металлов увеличивается с ростом температуры. Это означает, что металлы имеют положительный температурный коэффициент сопротивления. Некоторые металлы демонстрируют нулевое удельное электрическое сопротивление при температурах, близких к абсолютному нулю. Этот феномен называется "сверхпроводимостью". Удельное электрическое сопротивление полупроводников и диэлектриков уменьшается с ростом температуры. Это означает, что полупроводники и диэлектрики имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления.
Легирование
Легирование — это твердый раствор двух или более металлов. Легирование используется для достижения определенных механических и электрических свойств. Атомная структура твердого раствора менее регулярна по сравнению с чистыми металлами. В результате удельное электрическое сопротивление твердого раствора увеличивается быстрее с увеличением содержания легирующих элементов. Даже небольшое количество примесей может значительно увеличить удельное электрическое сопротивление металла. Например, примесь серебра (имеющего наименьшее удельное электрическое сопротивление среди всех металлов) в меди увеличивает удельное электрическое сопротивление меди.
Механическая нагрузка
Механическая нагрузка на кристаллическую структуру материала вызывает локальные деформации в кристаллической структуре. Эти локальные деформации нарушают движение свободных электронов через материал, что приводит к увеличению удельного электрического сопротивления. Обратно, отжиг металла снижает его удельное электрическое сопротивление. Отжиг металла устраняет механические напряжения, в результате чего локальные деформации исчезают из кристаллической структуры, и удельное электрическое сопротивление металла уменьшается. Например, удельное электрическое сопротивление жестко вытянутой меди выше, чем у отожженной меди.
Возрастное упрочнение
Возрастное упрочнение — это процесс термической обработки, используемый для увеличения предела текучести и придания сплавам способности сопротивляться постоянным деформациям под действием внешних сил. Возрастное упрочнение также называют "осаждением". Этот процесс увеличивает прочность сплавов за счет создания твердых примесей или осадков. Эти созданные твердые примеси или осадки нарушают кристаллическую структуру металла, что препятствует движению свободных электронов, в результате чего удельное электрическое сопротивление металла увеличивается.
Холодная обработка
Холодная обработка — это производственный процесс, используемый для увеличения прочности металлов. Холодная обработка также известна как "обработка давлением" или "усиление деформацией". Холодная обработка используется для увеличения механической прочности металла. Холодная обработка нарушает кристаллическую структуру металлов, что препятствует движению электронов, в результате чего удельное электрическое сопротивление металла увеличивается.
Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят того, чтобы их делиться. Если имеется нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.
