Résistance spécifique du cuivre. La physique du processus

Souvent, dans la littérature électrotechnique, il existe une notion de "résistivité électrique du cuivre". Et involontairement poser la question, qu'est-ce que c'est?

Le concept de "résistance" pour tout conducteurest en permanence connecté à la compréhension du processus de l'écoulement du courant électrique à travers elle. Puisque le discours dans cet article est consacré à la résistance du cuivre, alors ses propriétés et les propriétés des métaux devraient également être considérées.

Quand il s'agit de métaux, c'est involontairevous vous souvenez qu'ils ont tous une certaine structure - un treillis de cristal. Les atomes sont aux nœuds d'un tel réseau et effectuent des oscillations périodiques par rapport à eux. Les distances et les emplacements de ces nœuds dépendent des forces d'interaction des atomes entre eux (répulsion et attraction) et sont différents pour différents métaux. Et autour des atomes dans leurs orbites les électrons tournent. Ils sont également en équilibre dans l'orbite. Seulement cette force d'attraction à l'atome et centrifuge. Vous vous imaginez? Vous pouvez l'appeler, à certains égards, statique.

Et maintenant, ajoutez la dynamique. Un champ électrique commence à agir sur un morceau de cuivre. Qu'est-ce qui se passe à l'intérieur du conducteur? Les électrons, déchirés par la force du champ électrique de leurs orbites, se précipitent vers son pôle positif. Ici vous et le mouvement dirigé des électrons, ou plutôt, le courant électrique. Mais sur le chemin de leur mouvement, ils tombent sur des atomes aux nœuds du réseau cristallin et des électrons tournant encore autour de leurs atomes. Dans ce cas, ils perdent leur énergie et changent la direction du mouvement. Maintenant, la signification de l'expression "résistance du conducteur" devient un peu plus claire? Ces atomes de treillis et les électrons qui tournent autour d'eux résistent au mouvement directionnel des électrons arrachés par le champ électrique de leurs orbites. Mais le concept de résistance d'un conducteur peut être appelé une caractéristique générale. Plus spécifiquement, chaque conducteur caractérise la résistivité. Le cuivre aussi. Cette caractéristique est individuelle pour chaque métal, puisqu'elle dépend directement de la forme et des dimensions du réseau cristallin et, dans une certaine mesure, de la température. Lorsque la température du conducteur augmente, les atomes effectuent une oscillation plus intense sur les sites du réseau. Et les électrons tournent autour des nœuds à une vitesse plus élevée et sur des orbites d'un plus grand rayon. Et, naturellement, les électrons libres rencontrent plus de résistance lorsqu'ils se déplacent. C'est la physique du processus.

La résistivité du cuivre est standardvaleur Les valeurs de ce paramètre pour tous les métaux et autres substances mesurés à 20 ° C peuvent facilement être trouvées dans le tableau de référence. Pour le cuivre, il est de 0,0175 ohm * mm2 / m. Parmi les métaux les plus présents dans la nature, cette valeur n'a de valeur que pour l'aluminium. Chez lui c'est 0,0271 Ohm * mm2 / m. La résistance spécifique du cuivre dans sa valeur est la deuxième seulement à l'argent, dont la valeur est de 0,016 ohm * mm2 / m. Cela provoque sa large application dans les équipements électriques, dans la fabrication de câbles d'alimentation, de différents types de conducteurs, pour l'installation imprimée d'appareils électroniques. Sans fils de cuivre, il est impossible de créer des transformateurs de puissance et des moteurs pour les petits appareils électroménagers qui ont la propriété d'économiser de l'énergie. Dans ce cas, les exigences relatives à la pureté chimique de la substance sont sensiblement accrues, car en présence de même 0,02% d'aluminium, la résistivité du cuivre est augmentée de 10%. Cependant, un tel cuivre est considéré comme techniquement propre et il est possible d'en fabriquer un certain nombre de certains produits.

Sans connaître les valeurs de la résistivitéIl est impossible de calculer la résistance globale des conducteurs en fonction de leur taille et de leur forme lors de la conception et de la conception d'équipements électriques. Pour calculer la résistance totale du conducteur, on utilise la formule R = p * l / S, où les abréviations indiquent ce qui suit:

R est la résistance totale du conducteur;

p est la résistivité du métal;

l est la longueur du conducteur;

S est la section transversale du conducteur.

Pour les besoins de la sphère électrotechnique, il est ajustéune large production de métaux tels que l'aluminium et le cuivre, dont la résistance spécifique est assez faible. Parmi ces métaux sont faits de différents types de câbles et fils qui sont couramment utilisés dans la construction et la production d'appareils ménagers, la fabrication de pneumatiques, les enroulements des transformateurs et d'autres produits électriques.

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