Таблица электропроводности: Электрическая проводимость металлов таблица

Содержание

Электрическая проводимость металлов таблица

Электрическое сопротивление 1 метра провода (в Ом), сечением 1 мм², при температуре 20 С°. Формула: ρ = Ом · мм²/м.

Материал проводникаУдельное сопротивление ρ в Ом
Серебро0.015
Медь0.0175
Золото0.023
Латунь0,025. 0,108
Хром0,027
Алюминий0.028
Натрий0.047
Иридий0.0474
Вольфрам0.05
Цинк0.054
Молибден0.059
Никель0.087
Бронза0,095. 0,1
Железо0.1
Сталь0,103. 0,137
Олово0.12
Свинец0.22
Никелин (сплав меди, никеля и цинка)0.42
Манганин (сплав меди, никеля и марганца)0,43. 0,51
Константан (сплав меди, никеля и алюминия)0,44-0,52
Копель ( медно-никелевый сплав с 43% никеля и 0,5% марганца)0.5
Титан0.6
Ртуть0.94
Хромель (хром 8,7—10 %; никель 89—91 %; кремний, медь, марганец, кобальт — примеси)1.01
Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца)1,05. 1,4
Фехраль1,15. 1,35
Висмут1.2
Хромаль (Сплав 4.5 – 6% алюминия, 17%-30% хрома, остальное железо)1,3. 1,5

Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм². Серебро — лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.

Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r — сопротивление проводника в омах; ρ — удельное сопротивление проводника; l — длина проводника в м; S — сечение проводника в мм².

В связи с тем, что существует два типа электрических сопротивлений —

В связи с электромагнитными явлениями, возникающими в проводниках при прохождении через него переменного тока в них возникает два важных для их электротехнических свойств физических явления.

Два последних явления делают неэффективным применение проводников радиусом больше характерной глубины проникновения электрического тока в проводник. Эффективный диаметр проводников (2RБхар): 50Гц -7 Ом. Используя микроомметры, можно определить качество электрических контактов, сопротивление электрических шин, обмоток трансформаторов, электродвигателей и генераторов, наличие дефектов и инородного металла в слитках (например, сопротивление слитка чистого золота вдвое ниже позолоченного слитка вольфрама).

Для расчета длины провода, его диаметра и необходимого электрического сопротивления, необходимо знать удельное сопротивление проводников ρ.

В международной системе единиц удельное сопротивление ρ выражается формулой:

Оно означает: электрическое сопротивление 1 метра провода (в Омах), сечением 1 мм 2 , при температуре 20 градусов по Цельсию.

Таблица удельных сопротивлений проводников

Материал проводникаУдельное сопротивление ρ в
Серебро
Медь
Золото
Латунь
Алюминий
Натрий
Иридий
Вольфрам
Цинк
Молибден
Никель
Бронза
Железо
Сталь
Олово
Свинец
Никелин (сплав меди, никеля и цинка)
Манганин (сплав меди, никеля и марганца)
Константан (сплав меди, никеля и алюминия)
Титан
Ртуть
Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца)
Фехраль
Висмут
Хромаль
0,015
0,0175
0,023
0,025. 0,108
0,028
0,047
0,0474
0,05
0,054
0,059
0,087
0,095. 0,1
0,1
0,103. 0,137
0,12
0,22
0,42
0,43. 0,51
0,5
0,6
0,94
1,05. 1,4
1,15. 1,35
1,2
1,3. 1,5

Из таблицы видно, что железная проволока длиной 1 м и сечением 1 мм 2 обладает сопротивлением 0,13 Ом. Чтобы получить 1 Ом сопротивления нужно взять 7,7 м такой проволоки. Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм 2 . Серебро — лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм 2 обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.

Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r — сопротивление проводника в омах; ρ — удельное сопротивление проводника; l — длина проводника в м; S — сечение проводника в мм 2 .

Пример 1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм 2 .

Пример 2. Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм 2 .

Из формулы сопротивления легко можно определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.

Пример 3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление в 30 Ом из никелиновой проволоки сечением 0,21 мм 2 . Определить необходимую длину проволоки.

Пример 4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если сопротивление ее равно 25 Ом.

Пример 5. Проволока сечением 0,5 мм 2 и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.

Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.

По таблице удельных сопротивлений находим, что таким сопротивлением обладает свинец.

Выше было указано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проделаем следующий опыт. Намотаем в виде спирали несколько метров тонкой металлической проволоки и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Для измерения тока в цепь включаем амперметр. При нагревании спирали в пламени горелки можно заметить, что показания амперметра будут уменьшаться. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.

У некоторых металлов при нагревании на 100° сопротивление увеличивается на 40 — 50 %. Имеются сплавы, которые незначительно меняют свое сопротивление с нагревом. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивления при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников при повышении температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых веществ, наоборот, уменьшается.

Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Помещая термометр, например, в печь и измеряя сопротивление платиновой проволоки до и после нагрева, можно определить температуру в печи.

Если при температуре t сопротивление проводника равно r, а при температуре t равно rt, то температурный коэффициент сопротивления

Примечание. Расчет по этой формуле можно производить лишь в определенном интервале температур (примерно до 200°C).

Приводим значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).

Значения температурного коэффициента для некоторых металлов

Металлα
Серебро
Медь
Железо
Вольфрам
Платина
0,0035
0,0040
0,0066
0,0045
0,0032
Ртуть
Никелин
Константан
Нихром
Манганин
0,0090
0,0003
0,000005
0,00016
0,00005

Из формулы температурного коэффициента сопротивления определим rt:

Пример 6. Определить сопротивление железной проволоки, нагретой до 200°C, если сопротивление ее при 0°C было 100 Ом.

Пример 7. Термометр сопротивления, изготовленный из платиновой проволоки, в помещении с температурой 15°C имел сопротивление 20 Ом. Термометр поместили в печь и через некоторое время было измерено его сопротивление. Оно оказалось равным 29,6 Ом. Определить температуру в печи.

Электрическая проводимость

До сих пор мы рассматривали сопротивление проводника как препятствие, которое оказывает проводник электрическому току. Но все же ток по проводнику проходит. Следовательно, кроме сопротивления (препятствия), проводник обладает также способностью проводить электрический ток, то есть проводимостью.

Чем большим сопротивлением обладает проводник, тем меньшую он имеет проводимость, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем большей проводимостью он обладает, тем легче току пройти по проводнику. Поэтому сопротивление и проводимость проводника есть величины обратные.

Из математики известно, что число, обратное 5, есть 1/5 и, наоборот, число, обратное 1/7, есть 7. Следовательно, если сопротивление проводника обозначается буквой r, то проводимость определяется как 1/r. Обычно проводимость обозначается буквой g.

Электрическая проводимость измеряется в (1/Ом) или в сименсах.

Пример 8. Сопротивление проводника равно 20 Ом. Определить его проводимость.

Если r = 20 Ом, то

Пример 9. Проводимость проводника равна 0,1 (1/Ом). Определить его сопротивление,

Если g = 0,1 (1/Ом), то r = 1 / 0,1 = 10 (Ом)

Материалы высокой проводимости

К наиболее широкораспрстраненным материалам высокой проводимости следует отнести медь и алюминий (Сверхпроводящие материалы, имеющие типичное сопротивление в 10 -20 раз ниже обычных проводящих материалов (металлов) рассматриваются в разделе Сверхпроводимость).

Преимущества меди, обеспечивающие ей широкое применение в качестве проводникового материала, следующие:

  1. малое удельное сопротивление;
  2. достаточно высокая механическая прочность;
  3. удовлетворительная в большинстве случаев применения стойкость по отношению к коррозии;
  4. хорошая обрабатываемость: медь прокатывается в листы, ленты и протягивается в проволоку, толщина которой может быть доведена до тысячных долей миллиметра;
  5. относительная легкость пайки и сварки.

Медь получают чаще всего путем переработки сульфидных руд. После ряда плавок руды и обжигов с интенсивным дутьем медь, предназначенная для электротехнических целей, обязательно проходит процесс электролитической очистки.

В качестве проводникового материала чаще всего используется медь марок М1 и М0. Медь марки М1 содержит 99.9% Cu, а в общем количестве примесей (0.1%) кислорода должно быть не более 0,08%. Присутствие в меди кислорода ухудшает ее механические свойства. Лучшими механическими свойствами обладает медь марки М0, в которой содержится не более 0.05% примесей, в том числе не свыше 0.02% кислорода.

Медь является сравнительно дорогим и дефицитным материалом, поэтому она все шире заменяется другими металлами, особенно алюминием.

В отдельных случаях применяются сплавы меди с оловом, кремнием, фосфором, бериллием, хромом, магнием, кадмием. Такие сплавы, носящие название бронз, при правильно подобранном составе имеют значительно более высокие механические свойства, чем чистая медь.

Алюминий

Алюминий является вторым по значению после меди проводниковым материалом. Это важнейший представитель так называемых легких металлов: плотность литого алюминия около 2.6, а прокатанного — 2.7 Мг/м 3 . Т.о., алюминий примерно в 3.5 раза легче меди. Температурный коэффициент расширения, удельная теплоемкость и теплота плавления алюминия больше, чем меди. Вследствие высоких значений удельной теплоемкости и теплоты плавления для нагрева алюминия до температуры плавления и перевода в расплавленное состояние требуется большая затрата тепла, чем для нагрева и расплавления такого же количества меди, хотя температура плавления алюминия ниже, чем меди.

Алюминий обладает пониженными по сравнению с медью свойствами — как механическими, так и электрическими. При одинаковом сечении и длине электрическое сопротивление алюминиевого провода в 1.63 раза больше, чем медного. Весьма важно, что алюминий менее дефицитен, чем медь.

Для электротехнических целей используют алюминий, содержащий не более 0.5% примесей, марки А1. Еще более чистый алюминий марки АВ00 (не более 0.03% примесей) применяют для изготовления алюминиевой фольги, электродов и корпусов электролитических конденсаторов. Алюминий наивысшей чистоты АВ0000 имеет содержание примесей не более 0ю004%. Добавки Ni, Si, Zn или Fe при содержании их 0.5% снижают γ отожженного алюминия не более, чем на 2-3%. Более заметное действие оказывают примеси Cu, Ag и Mg, при том же массовом содержании снижающие γ алюминия на 5-10%. Очень сильно снижают электропроводность алюминия Ti и Mn.

Алюминий весьма активно окисляется и покрывается тонкой оксидной пленкой с большим электрическим сопротивлением. Эта пленка предохраняет металл от дальнейшей коррозии.

Алюминиевые сплавы обладают повышенной механической прочностью. Примером такого сплава является альдрей, содержащий 0.3-0.5% Mg, 0.4-0.7% Si и 0.2-0.3% Fe. В альдрее образуется соединение Mg2Si, которое сообщает высокие механические свойства сплаву.

Железо и сталь

Железо (сталь) как наиболее дешевый и доступный металл, обладающий к тому же высокой механической прочностью, представляет большой интерес для использования в качестве проводникового материала. Однако даже чистое железо имеет значительно более высокое сравнительно с медью и алюминием удельное сопротивление; ρ стали, т.е. железа с примесью углерода и других элементов, еще выше. Обычная сталь обладает малой стойкостью коррозии: даже при нормальной температуре, особенно в условиях повышенной влажности, она быстро ржавеет; при повышении температуры скорость коррозии резко возрастает. Поэтому поверхность стальных проводов должна быть защищена слоем более стойкого материала. Обычно для этой цели применяют покрытие цинком.

В ряде случаев для уменьшения расхода цветных металлов применяют так называемый биметалл. Это сталь, покрытая снаружи слоем меди, причем оба металла соединены друг с другом прочно и непрерывно.

Натрий

Весьма перспективным проводниковым материалом является металлический натрий. Натрий может быть получен электролизом расплавленного хлористого натрия NaCl в практически неограниченных количествах. Из сравнения свойств натрия со свойствами других проводниковых металлов видно, что удельное сопротивление натрия примерно в 2.8 раза больше ρ меди и в 1.7 раз больше ρ алюминия, но благодаря чрезвычайно малой плотности натрия (плотность его почти в 9 раз меньше плотности меди), провод из натрия при данной проводимости на единицу длины должен быть значительно легче, чем провод из любого другого металла. Однако натрий чрезвычайно активен химически (он интенсивно окисляется на воздухе, бурно реагирует с водой), почему натриевый провод должен быть защищен герметизирующей оболочкой. Оболочка должна придавать проводу необходимую механическую прочность, так как натрий весьма мягок и имеет малый предел прочности при деформациях.

В этой статье раскроем тему электропроводности, вспомним о том, что такое электрический ток, как он связан с сопротивлением проводника и соответственно с его электропроводностью. Отметим основные формулы для вычисления данных величин, коснемся темы скорости тока и ее связи с напряженностью электрического поля. Также затронем связь электрического сопротивления и температуры.

Для начала вспомним о том, что же такое электрический ток. Если поместить вещество во внешнее электрическое поле, то под действием сил со стороны этого поля, в веществе начнется движение элементарных носителей заряда — ионов или электронов. Это и будет электрическим током. Сила тока I измеряется в амперах, и один ампер — это ток, при котором через поперечное сечение проводника протекает за секунду заряд, равный одному кулону.

Ток бывает постоянным, переменным, пульсирующим. Постоянный ток не меняет своей величины и направления в каждый конкретный момент времени, переменный ток с течением времени меняет свои величину и направление (генераторы переменного тока и трансформаторы дают именно переменный ток), пульсирующий ток меняет свою величину, но не меняет направления (например выпрямленный переменный ток является пульсирующим).

Вещества имеют свойство проводить электрический ток под действием электрического поля, и это свойство называется электропроводностью, которая у разных веществ различна. Электропроводность веществ зависит от концентрации в них свободных заряженных частиц, то есть ионов и электронов, не связанных ни с кристаллической структурой, ни с молекулами, ни с атомами данного вещества. Так, в зависимости от концентрации в веществе свободных носителей заряда, вещества по степени электропроводности подразделяются на: проводники, диэлектрики и полупроводники.

Наиболее высокой электропроводностью обладают проводники электрического тока, и по физической природе, проводники в природе представлены двумя родами: металлами и электролитами. В металлах ток обусловлен перемещением свободных электронов, то есть проводимость у них электронная, а в электролитах (в растворах кислот, солей, щелочей) — перемещением ионов — частей молекул, имеющих положительный и отрицательный заряд, то есть проводимость у электролитов ионная. Ионизированные пары и газы отличаются смешанной проводимостью, в них ток обусловлен движением и электронов и ионов.

Электронная теория отлично объясняет высокую электропроводность металлов. Связь валентных электронов с их ядрами в металлах слаба, потому эти электроны свободно перемещаются от атома к атому по объему проводника.

Получается, что свободные электроны в металлах заполняют пространство между атомами подобно газу, электронному газу, и находятся в хаотичном движении. Но при внесении металлического проводника в электрическое поле, свободные электроны станут двигаться упорядоченно, они переместятся по направлению к положительному полюсу, чем создадут ток. Таким образом, упорядоченное движение свободных электронов в металлическом проводнике называется электрическим током.

Известно, что скорость распространения электрического поля в пространстве примерно равна 300000000 м/с, то есть скорости света. Это та же скорость, с которой ток проходит по проводнику.

Что это значит? Это не значит, что каждый электрон в металле движется с такой огромной скоростью, электроны в проводнике напротив — имеют скорость от нескольких миллиметров в секунду до нескольких сантиметров в секунду, в зависимости от напряженности электрического поля, а вот скорость распространения электрического тока по проводнику как раз равна скорости света.

Все дело в том, что каждый свободный электрон оказывается в общем электронном потоке того самого «электронного газа», и во время прохождения тока, электрическое поле оказывает действие на весь этот поток, в итоге электроны непрерывно друг другу передают это действие поля — от соседа к соседу.

Но движутся электроны на своих местах очень медленно, несмотря на то, что скорость распространения электрической энергии по проводнику оказывается огромной. Так, когда на электростанции включают рубильник, ток мгновенно возникает во всей сети, а электроны при этом практически стоят на местах.

Однако, когда свободные электроны движутся по проводнику, они испытывают многочисленные столкновения на своем пути, они сталкиваются с атомами, ионами, молекулами, передавая им часть своей энергии. Энергия движущихся электронов, преодолевающих такое сопротивление, частично рассеивается в виде тепла, и проводник нагревается.

Эти столкновения служат сопротивлением движению электронов, потому свойство проводника препятствовать движению заряженных частиц и называют электрическим сопротивлением. При малом сопротивлении проводника проводник нагревается током слабо, при значительном — намного сильнее, и даже до бела, этот эффект применяется в нагревательных приборах и в лампах накаливания.

Единица изменения сопротивления — Ом. Сопротивление R = 1 Ом — это сопротивление такого проводника, при прохождении по которому постоянного тока в 1 ампер, разность потенциалов на концах проводника равна 1 вольту. Эталон сопротивления в 1 Ом — столб ртути высотой 1063 мм, сечением 1 кв.мм при температуре 0°С.

Поскольку проводникам характерно электрическое сопротивление, то можно сказать, что в какой-то степени проводник способен проводить электрический ток. В связи с этим введена величина, называемая проводимостью или электропроводностью. Электропроводность — это способность проводника проводить электрический ток, то есть величина, обратная электрическому сопротивлению.

Единица измерения электропроводности G (проводимости) — Сименс (См), и 1 См = 1/(1 Ом). G = 1/R.

Так как атомы различных веществ в разной степени препятствуют прохождению электрического тока, то и электрическое сопротивление у различных веществ разное. По этой причине введено понятие удельное электрическое сопротивление, величина которого «р» характеризует проводящие свойства того или иного вещества.

Удельное электрическое сопротивление измеряется в Ом*м, то есть сопротивление куба вещества с ребром в 1 метр. Таким же образом электропроводность вещества характеризуется удельной электропроводностью ?, измеряемой в См/м, то есть проводимость куба вещества с ребром в 1 метр.

Сегодня проводящие материалы в электротехнике используют в основном в виде лент, шин, проволок, с определенной площадью поперечного сечения и определенной длины, но не в виде метровых кубов. И для более удобных расчетов электрического сопротивления и электропроводности проводников конкретных размеров были введены более приемлемые единицы измерения как для удельного электрического сопротивления, так и для удельной электропроводности. Ом*мм2/м — для удельного сопротивления, и См*м/мм2 — для удельной электропроводности.

Теперь можно говорить, что удельное электрическое сопротивление и удельная электропроводность характеризуют проводящие свойства проводника площадью поперечного сечения в 1 кв.мм, длиной в 1 метр при температуре 20°C, это более удобно.

Лучшей электропроводностью обладают такие металлы как: золото, медь, серебро, хром, алюминий. Сталь и железо проводят ток хуже. Чистые металлы всегда обладают лучшей электропроводностью, чем их сплавы, поэтому чистая медь в электротехнике предпочтительней. Если нужно специально высокое сопротивление, то используют вольфрам, нихром, константан.

Зная величину удельного электрического сопротивления или удельной электропроводности, можно легко вычислить сопротивление или электропроводность конкретного проводника, изготовленного из данного материала, приняв в расчет длину l и площадь поперечного сечения S этого проводника.

Электропроводность и электрическое сопротивление всех материалов зависит от температуры , поскольку частота и амплитуда тепловых колебаний атомов кристаллической решетки с ростом температуры так же возрастает, соответственно возрастает и сопротивление электрическому току, потоку электронов.

При понижении температуры — наоборот, колебания атомов кристаллической решетки становятся меньше, сопротивление уменьшается (возрастает электропроводность). У одних веществ зависимость сопротивления от температуры выражена слабее, у других — сильнее. Например такие сплавы как константан, фехраль и манганин слабо меняют удельное сопротивление в определенном интервале температур, поэтому из них делают термостабильные резисторы.

Температурный коэффициент сопротивления ? позволяет вычислить для конкретного материала приращение его сопротивления при определенной температуре, и численно характеризует относительное приращение сопротивления при увеличении температуры на 1 °С.

Зная температурный коэффициент сопротивления и приращение температуры, можно легко вычислить удельное сопротивление вещества при заданной температуре.

Таблица удельных сопротивлений проводников. Таблица удельных сопротивлений металлов.




Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Электрическое сопротивление и проводимость проводников, растворов, почв....  / / Таблица удельных сопротивлений проводников. Таблица удельных сопротивлений металлов.

Поделиться:   

Таблица удельных сопротивлений проводников. Таблица удельных сопротивлений металлов. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Температурный коэффициент электрического сопротивления металлов α .

  • В разумных температурных пределах вокруг некоторой точки зависимость удельного сопротивления металлов от температуры описывается как:
  • ΔR = α*R*ΔT, где α - температурный коэффициент электрического сопротивления.
  • Ниже приведена таблица значений α для ряда металлов в диапазоне температур от 0 до 100 ° C.
Зависимость сопротивления металлов от температуры. Температурный коэффициент электрического сопротивления металлов α .
Проводник

Удельное сопротивление
ρ, Ом*мм2

α, 10 -3*C-1(или K -1)
Алюминий

0,028

4,2

Бронза

0,095 - 0,1

-

Висмут

1,2

-

Вольфрам

0,05

5

Железо

0,1

6

Золото

0,023

4

Иридий

0,0474

-

Константан ( сплав Ni-Cu + Mn)

0,5

0,05!

Латунь

0,025 - 0,108

0,1-0,4

Магний

0,045

3,9

Манганин (сплав меди марганца и никеля - приборный)

0,43 - 0,51

0,01!!

Медь

0,0175

4,3

Молибден

0,059

-

Удельное сопротивление металлов, электролитов и веществ (Таблица)

Удельное сопротивление металлов и изоляторов

В справочной таблице даны значения удельного сопротивления р некоторых металлов и изоляторов при температуре 18—20° С, выраженные в ом·см. Величина р для металлов в сильной степени зависит от примесей, в таблице даны значения р для химически чистых металлов, для изоляторов даны приближенно. Металлы и изоляторы расположены в таблице в порядке возрастающих значений р.

Таблица удельное сопротивление металлов

Чистые металлы

104 ρ (ом·см)

Чистые металлы

104 ρ (ом·см)

Серебро

0,016

Хром

0,131

Медь

0,017

Тантал

0,146

Золото

0,023

Бронза 1)

0,18

Алюминий

0,029

Торий

0,18

Дюралюминий

0,0335

Свинец

0,208

Магний

0,044

Платинит 2)

0,45

Кальций

0,046

Сурьма

0,405

Натрий

0,047

Аргентан

0,42

Марганец

0,05

Никелин

0,33

Иридий

0,063

Манганин

0,43

Вольфрам

0,053

Константан

0,49

Молибден

0,054

Сплав Вуда 3)

0,52 (0°)

Родий

0,047

Осмий

0,602

Цинк

0,061

Сплав Розе 4)

0,64 (0°)

Калий

0,066

Хромель

0,70-1,10

Никель

0,070

 

 

Кадмий

0,076

Инвар

0,81

Латунь

0,08

Ртуть

0,958

Кобальт

0,097

Нихром 5)

1,10

Железо

0,10

Висмут

1,19

Палладий

0,107

Фехраль 6)

1,20

Платина

0,110

Графит

8,0

Олово

0,113

 

 

Таблица удельное сопротивление изоляторов

Изоляторы

ρ (ом·см)

Изоляторы

ρ (ом·см)

Асбест

108

Слюда

1015

Шифер

108

Миканит

1015

Дерево сухое

1010

Фарфор

2·1015

Мрамор

1010

Сургуч

5·1015

Целлулоид

2·1010

Шеллак

1016

Бакелит

1011

Канифоль

1016

Гетинакс

5·1011

Кварц _|_ оси

3·1016

Алмаз

1012

Сера

1017

Стекло натр

1012

Полистирол

1017

Стекло пирекс

2·1014

Эбонит

1018

Кварц || оси

1014

Парафин

3·1018

Кварц плавленый

2·1014

Янтарь

1019

Удельное сопротивление чистых металлов при низких температурах

В таблице даны значения удельного сопротивления (в ом·см) некоторых чистых металлов при низких температурах (0°С).

Чистые металлы

t (°С)

Удельное сопротивление, 104 ρ (ом·см)

Висмут

-200

0,348

Золото

-262,8

0,00018

Железо

-252,7

0,00011

Медь

-258,6

0,00014 1

Платина

-265

0,0010

Ртуть

-183,5

0,0697

Свинец

-252,9

0,0059

Серебро

-258,6

0,00009

Отношение сопротивлении Rt/Rq чистых металлов при температуре Т °К и 273° К.

В справочной таблице дано отношение Rt/Rq сопротивлений чистых металлов при температуре Т °К и 273° К.

Чистые металлы

Т (°К)

RT/R0

Алюминий

77,7

1,008

20,4

0,0075

Висмут

77,8

0,3255

20,4

0,0810

Вольфрам

78,2

0,1478

20,4

0,0317

Железо

78,2

0,0741

20,4

0,0076

Золото

78,8

0,2189

20,4

0,0060

Медь

81,6

0,1440

20,4

0,0008

Молибден

77,8

0,1370

20,4

0,0448

Никель

78,8

0,0919

20,4

0,0066

Олово

79,0

0,2098

20,4

0,0116

Платина

91,4

0,2500

20,4

0,0061

Ртуть

90,1

0,2851

20,4

0,4900

Свинец

73,1

0,2321

20,5

0,0301

Серебро

78,8

0,1974

20,4

0,0100

Сурьма

77,7

0,2041

20,4

0,0319

Хром

80,0

0,1340

20,6

0,0533

Цинк

83,7

0,2351

20,4

0,0087

Удельное сопротивление электролитов

В таблице даны значения удельного сопротивления электролитов в ом·см при температуре 18° С. Концентрация растворов с дана в процентах, которые определяют число граммов безводной соли или кислоты в 100 г раствора.

c (%)

NH4Cl

NaCl

ZnSO4

CuSO4

КОН

NaOH

H2SO4

5

10,9

14,9

52,4

52,9

5,8

5,1

4,8

10

5,6

8,3

31,2

31,3

3,2

3,2

2,6

15

3,9

6,1

24,1

23,8

2,4

2,9

1,8

20

3,0

5,1

21,3

2,0

3,0

1,5

25

2,5

4,7

20,8

1,9

3,7

1,4

_______________

Источник информации: КРАТКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК/ Том 1, - М.: 1960.



Электропроводимость (электрическая проводимость) и электрическое сопротивление для железа, сталей и суперсплавов.
Материал Проводимость Сопротивление
  (% IACS) (Сименс/м) (Ом*м)
Железо и чугун      
Железо чистое 18.00 1.044*107 9.579*10-8
В слитке Iron Ingot (непр.назв.ignot) (99.9% Fe) 15.60 9.048*106 1.105*10-7
Низкоуглеродистый белый чугун 3.25   5.300*10-7

Мартенситное хромо-никелевое (стое) железо /martensitic nickel-chromium iron

2.16   8.000*10-7
Высококремнистый чугун / high-silicon iron 3.45   5.000*10-7
Железо-никелевые сплавы/ h igh-nickel iron 1.0-1.2   1.4*10-6--1.7*10-6
Хромо-никелевое кремнистое железо / nickel-chromium-silicon iron 1.0-1.2   1.5*10-6--1.7*10-6
Алюминиево-железные сплавы/ high-aluminum iron 0.72   2.400*10-6
Кремнистый чугун/ medium-silicoon ductile iron 2.0-3.0   5.8*10-7--8.7*10-7
Ниель-железные сплавы / high-nickel ductile (20% Ni) 1.69   1.020*10-6
Углеродистые и низколегированные стали. AISI      
1008 (Отожженная) 11.81   1.460*10-7
1010 12.06   1.430*10-7
1015 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1016 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1018 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1020 10.84   1.590*10-7
1022 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1025 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1029 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1030 (Отожженная) 10.39   1.660*10-7
1035 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1040 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1042 (Отожженная) 10.08   1.710*10-7
1043 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1045 (Отожженная) 10.64   1.620*10-7
1046 10.58   1.630*10-7
1050 (Отожженная) 10.58   1.630*10-7
1055 10.58   1.630*10-7
1060 9.58   1.800*10-7
1065 10.58   1.630*10-7
1070 10.26   1.680*10-7
1078 (Отожженная) 9.58   1.800*10-7
1080 9.58   1.800*10-7
1095 9.58   1.800*10-7
1137 10.14   1.700*10-7
1141 10.14   1.700*10-7
1151 10.14   1.700*10-7
1524 8.29   2.080*10-7
1524 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1552 10.58   1.630*10-7
4130 (Закаленная и отпущенная) 7.73   2.230*10-7
4140 (Закаленная и отпущенная) 7.84   2.200*10-7
4626 (Нормализованная и отпущенная) 8.62   2.000*10-7
4815 6.63   2.600*10-7
5132 8.21   2.100*10-7
5140 (Закаленная и отпущенная) 7.56   2.280*10-7

Холоднодеформированные нержавеющие стали отожженные AISI

     
201 2.50   6.900*10-7
202 2.50   6.900*10-7
301 2.39   7.200*10-7
302 2.39   7.200*10-7
302B 2.39   7.200*10-7
303 2.39   7.200*10-7
304 2.39   7.200*10-7
302Cu 2.39   7.200*10-7
304N 2.39   7.200*10-7
304 2.50 1.450*106 6.897*10-7
304 2.50 1.450*106 6.897*10-7
305 2.39   7.200*10-7
308 2.39   7.200*10-7
309 2.21   7.800*10-7
310 2.21   7.800*10-7
314 2.24   7.700*10-7
316 2.33   7.400*10-7
316N 2.33   7.400*10-7
316 2.30 1.334*106 7.496*10-7
317 2.33   7.400*10-7
317L 2.18   7.900*10-7
321 2.39   7.200*10-7
329 2.30   7.500*10-7
330 1.69   1.020*10-6
347 2.36   7.300*10-7
347 2.40 1.392*106 7.184*10-7
384 2.18   7.900*10-7
405 2.87   6.000*10-7
410 3.02   5.700*10-7
414 2.46   7.000*10-7
416 3.02   5.700*10-7
420 3.13   5.500*10-7
429 2.92   5.900*10-7
430 2.87   6.000*10-7
430F 2.87   6.000*10-7
431 2.39   7.200*10-7
434 2.87   6.000*10-7
436 2.87   6.000*10-7
439 2.74   6.300*10-7
440A 2.87   6.000*10-7
440C 2.87   6.000*10-7
444 2.78   6.200*10-7
446 2.57   6.700*10-7
PH 13-8 Mo 1.69   1.020*10-6
15-5 PH 2.24   7.700*10-7
17-4 PH 2.16   8.000*10-7
17-7 PH 2.08   8.300*10-7
Холоднодеформированные и спеченные суперсплавы (супераллои, супералои)      
Elgiloy 1.73   9.950*10-7
Hastelloy Хастеллой "A" 1.40 8.120*105 1.232*10-6
Hastelloy Хастеллой"B" и "C" 1.30 7.540*105 1.326*10-6
Hastelloy Хастеллой"D" 1.50 8.700*105 1.149*10-6
Hastelloy Хастеллой"X" 1.50 8.700*105 1.149*10-6
Haynes 150 2.13   8.100*10-7
Haynes 188 1.87   9.220*10-7
Haynes 230 1.38   1.250*10-6
Incoloy 800 Инкаллой 1.74   9.890*10-7
Incoloy 825 1.53   1.130*10-6
Incoloy 903 2.83   6.100*10-7
Incoloy 907 2.47   6.970*10-7
Incoloy 909 2.37   7.280*10-7
Inconel 600 Инконель 1.70 9.860*105 1.014*10-6
Inconel 600 1.67   1.030*10-6
Inconel 601 1.45   1.190*10-6
Inconel 617 1.41   1.220*10-6
Inconel 625 1.34   1.290*10-6
Inconel 690 11.65   1.480*10-7
Inconel 718 1.38   1.250*10-6
Inconel X750 1.41   1.220*10-6
L-605 1.94   8.900*10-7
M-252 1.58   1.090*10-6
MP35N 1.71   1.010*10-6
Nimonic? 263 1.50   1.150*10-6
Nimonic 105 1.32   1.310*10-6
Nimonic 115 1.24   1.390*10-6
Nimonic 75 1.39   1.240*10-6
Nimonic 80A 1.36   1.270*10-6
Nimonic 90 1.46   1.180*10-6
Nimonic PE.16 1.57   1.100*10-6
Nimonic PK.33 1.37   1.260*10-6
Rene 41 1.32   1.308*10-6
Stellite 6B Стеллит, стелит 1.89   9.100*10-7
Udimet 500 1.43   1.203*10-6
Waspaloy 1.39   1.240*10-6
Электропроводимость (электрическая проводимость) и электрическое сопротивление для железа, сталей и суперсплавов.




Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Электрическое сопротивление и проводимость проводников, растворов, почв....  / / Электропроводимость (электрическая проводимость) и электрическое сопротивление для железа, сталей и суперсплавов.

Поделиться:   

Электропроводимость (электрическая проводимость) и электрическое сопротивление для железа, сталей и суперсплавов.

Электропроводимость (электрическая проводимость) и электрическое сопротивление для железа, сталей и суперсплавов.
Материал Проводимость Сопротивление
  (% IACS) (Сименс/м) (Ом*м)
Железо и чугун      
Железо чистое 18.00 1.044*107 9.579*10-8
В слитке Iron Ingot (непр.назв.ignot) (99.9% Fe) 15.60 9.048*106 1.105*10-7
Низкоуглеродистый белый чугун 3.25   5.300*10-7

Мартенситное хромо-никелевое (стое) железо /martensitic nickel-chromium iron

2.16   8.000*10-7
Высококремнистый чугун / high-silicon iron 3.45   5.000*10-7
Железо-никелевые сплавы/ h igh-nickel iron 1.0-1.2   1.4*10-6--1.7*10-6
Хромо-никелевое кремнистое железо / nickel-chromium-silicon iron 1.0-1.2   1.5*10-6--1.7*10-6
Алюминиево-железные сплавы/ high-aluminum iron 0.72   2.400*10-6
Кремнистый чугун/ medium-silicoon ductile iron 2.0-3.0   5.8*10-7--8.7*10-7
Ниель-железные сплавы / high-nickel ductile (20% Ni) 1.69   1.020*10-6
Углеродистые и низколегированные стали. AISI      
1008 (Отожженная) 11.81   1.460*10-7
1010 12.06   1.430*10-7
1015 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1016 (Отожженная) 10.78   1.600*10-7
1018 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1020 10.84   1.590*10-7
1022 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1025 (Отожженная) 10.84   1.590*10-7
1029 (Отожженная) 10.78  
Удельная электропроводность таблица - Справочник химика 21


    Определение постоянной электролитической ячейки. В ка честве стандартного раствора для определения постоянной электролитической ячейки используют раствор хлорида калия разной концентрации, насыщенный раствор хлорида натрия или сульфата кальция, приготовленные на бидистилляте. Удельные электропроводности этих растворов при различных температурах определены с большой точностью и приведены в справочных таблицах. Постоянную ячейки типа Х38, предназначенную для определения малой удельной электропроводности растворов, рекомендуется устанавливать по Хст и Rx, -i 0,001 н. раствора КС1. Для ячеек других конструкций стандартный раствор указывается в соответствующей лабораторной работе. [c.102]
    ТАБЛИЦА 81. УДЕЛЬНЫЕ электропроводность и ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РАСТВОРОВ [c.359]

    Для работы приготовить растворы слабой кислоты (по указанию преподавателя) концентрации 0,1 0,03 0,01 0,003 0,001 М. Измерить удельную электропроводность этих растворов. С учетом удельной электропроводности воды рассчитать эквивалентную электропроводность исследованных растворов. Результаты представить в виде таблицы  [c.99]

Таблицы электропроводности растворов - Справочник химика 21


    Помимо содержания основных компонентов электролита — сульфата меди и серной кислоты, — на удельное сопротивление раствора оказывают заметное влияние также содержащиеся в нем примеси, особенно те, которые накапливаются в электролите до значительных концентраций (электроотрицательные металлы). Эквивалентная электропроводность растворов сульфатов таких наиболее быстро накапливающихся в электролите металлов-примесей, как никель и железо, примерно равна эквивалентной электропроводности раствора сульфата меди той же концентрации. Поэтому для определения удельного сопротивления электролита, содержащего указанные примеси, к действительному содержанию меди в растворе прибавляют такие количества ее, которые эквивалентны содержанию никеля и железа, и по этому общему условному содержанию меди (так называемому медному эквиваленту) по таблицам определяют удельное сопротивление электролита. [c.16]

    Определение постоянной электролитической ячейки. В ка честве стандартного раствора для определения постоянной электролитической ячейки используют раствор хлорида калия разной концентрации, насыщенный раствор хлорида натрия или сульфата кальция, приготовленные на бидистилляте. Удельные электропроводности этих растворов при различных температурах определены с большой точностью и приведены в справочных таблицах. Постоянную ячейки типа Х38, предназначенную для определения малой удельной электропроводности растворов, рекомендуется устанавливать по Хст и Rx, -i 0,001 н. раствора КС1. Для ячеек других конструкций стандартный раствор указывается в соответствующей лабораторной работе. [c.102]

    Предельная эквивалентная электропроводность пи-крата калия при 25° С 103,97 Ом- -см -г-экв , подвижность иона калия 73,58 Ом -см -г-экв [65]. Вычислите подвижность пикрат-иона и его число переноса при бесконечном разбавлении. Электропроводность иодата калия (КЮз) была измерена при 25° С [66]. Данные приведены ниже в таблице с — концентрация иодата калия (г-экв-л ) Л — эквивалентная электропроводность раствора с поправкой на воду. Определите Ло — предельную эквивалентную электропроводность КЮз. [c.111]

Проводимость

Проводимость

На этой странице мы определяем электропроводность. Проводимость является мерой насколько легко электрический ток может протекать через данный материал. То есть, для данного Электрическое поле в материале с более высокой проводимостью будет производиться больше тока поток, чем материал с низкой проводимостью.

Если вы понимаете электрические цепи, тогда проводимость аналогична обратной зависимости сопротивления. Электрическое поле аналогично напряжению, поэтому напряжение на небольшом резисторе (высокая проводимость) будет производить большое количество тока.Напряжение на большом резисторе (низкая проводимость) будет производить меньшее количество электрического тока.

Проводимость представляет потерю мощности в материале. Материал известен как «без потерь», если проводимость равна нулю (= 0). Такие материалы, как воздух и вакуум (пространство) не имеют проводимости.

Когда проводимость не равна нулю, тогда электрическое поле течет через материал будет вызывать Плотность электрического тока ( Дж, ). Отношения между E , J и известен как закон Ома и дается в уравнении [1]:

[Уравнение 1]

Некоторые материалы, такие как медь или сталь (или металлы в целом) имеют очень высокий проводимость, и проводимость часто может быть приближена к бесконечной.Это означает, что материал имеет нулевое сопротивление. Для этих материалов мы можем видеть из уравнения [1], что электрический Поле должно равняться нулю в этих материалах. Если он не был равен нулю, то из уравнения [1] плотность тока будет бесконечной, что не так. Следовательно, пока мы можем имеют электрический ток через металлы или материалы с высокой проводимостью, электрическое поле внутри этих материалов должно быть ноль. В учебниках эти материалы часто упоминается как PEC (совершенные электрические проводники), так что потеря проводимости можно игнорировать.

Рассмотрим теперь материалы с проводимостью больше нуля, но также неметаллические материалы, так что проводимость не очень высока. В этом случае мы можем иметь электрический ток, протекающий в материале, вместе со связанным электрическим полем. Когда электрический ток течет через материал, часть энергии преобразуется в тепло (затем энергия теряется от электромагнитной волны или тока). Материалы с проводимостью средней дальности известны как материалы с потерями. Примером материала с потерями со средним значением проводимости является углерод. [На самом деле, углерод используется внутри материалов для поглощения электромагнитных волн в антенна измерения внутри камеры, известной как безэховая камера.]

Как правило, мы можем разделить материалы на 3 области по их проводимости, как показано ниже:

Рисунок 1. Классификация материалов по проводимости.

Электропроводность измеряется в единицах Сименс / метр [См / м]. Сименс это обратное сопротивление Ом, или удельное сопротивление.-24 Без потерь Вакуум 0 Без потерь


Уравнения Максвелла

Страница проводимости защищена авторским правом, особенно приложение к уравнениям Максвелла. Copyright maxwells-equations.com, 2012. Все права защищены.

TDS и электропроводность - Lenntech



Термин TDS описывает все твердые вещества (обычно минеральные соли), которые растворяются в воде. TDS и электропроводность находятся в тесной связи. Чем больше солей растворено в воде, тем выше значение электропроводности. Большинство твердых веществ, которые остаются в воде после песочного фильтра, представляют собой растворенные ионы. Например, хлорид натрия содержится в воде в виде Na + и Cl-. Вода высокой чистоты, которая в идеальном случае содержит только воду без солей и минералов, обладает очень низкой электропроводностью.Температура воды влияет на электрическую проводимость, поэтому ее значение увеличивается от 2 до 3% на 1 градус Цельсия.

Преобразование электрической проводимости в TDS

Если ваш анализ воды показывает TDS и электрическую проводимость, тогда должно быть возможно установить следующее соотношение.

+ 500 ppm соответствуют 1000 мкСм / см или 1 EC

. Это можно легко измерить с помощью измерителя TDS. Измерители NPK, которые измеряют концентрацию нитратов, фосфатов и калия, часто используются в садоводстве.При использовании измерителя NPK соотношение между TDS и электричеством изменяется до указанного ниже значения.

+ 700 ppm соответствуют 1000 мкСм / см или 1 EC

Определение EC может быть выполнено различными способами. Одной из возможностей является использование коэффициента удельной ионной проводимости. Этот коэффициент указан в диаграммах, хотя для их использования необходимо провести точный анализ воды, поскольку каждый отдельный ион влияет на проводимость. Пример такой диаграммы можно найти в «Справочнике по химии и физике», 76-е издание, с.5-90“ .

Из-за того, что измерение электропроводности зависит от температуры воды, ее трудно определить с помощью интернет-приложения.

Для преобразования различных единиц измерения проводимости вы можете использовать наш преобразователь проводимости.

Преобразование теплопроводности - БЕСПЛАТНО конвертер
От:
Кому:
Вт / метр / К [Вт / (м * К)] Вт / см / ° C [Вт / (см * ° C)] киловатт / метр / К [кВт / (м * К)] калорийность (IT) / сек / сантиметр / ° Cкалория (тыс. т) / секунда / сантиметр / ° Ckilocalorie (IT) / час / метр / ° Cкилокалорий (тыс. т) / час / метр / ° CBtu (IT) дюйм / секунда / квадратный фут / ° FBtu (th) дюйм / секунда / квадратный фут / ° FBtu (IT) фут / час / квадратный фут / ° FBtu (th) фут / час / квадратный фут / ° FBtu (IT) ) дюйм / час / квадратный фут / ° FBtu (th) дюйм / час / квадратный фут / ° F Вт / метр / К [Вт / (м * K)] Вт / сантиметр / ° C [Вт / (см *) ° C)] киловатт / метр / K [кВт / (м * K)] калорий (IT) / сек / сантиметр / ° Ccalorie (th) / секунда / сантиметр / ° Ckilocalorie (IT) / час / метр / ° Ckilocalorie ( th) / час / метр / ° CBtu (IT) дюйм / секунда / квадратный фут / ° FBtu (th) дюйм / секунда / квадратный фут / ° FBtu (IT) фут / час / квадратный фут / ° FBtu (th) фут / час / квадратный фут / ° FBtu (IT) дюйм / час / квадратный фут / ° FBtu (th) дюйм / час / квадратный фут / ° F
Результат:

Как использовать преобразователь теплопроводности
Выберите единицу измерения для преобразования из в список единиц ввода.Выберите единицу для преобразования в в списке выходных единиц. Введите значение для преобразования из в поле ввода слева. Результат конвертации сразу появится в поле вывода.

Bookmark Преобразователь теплопроводности - он вам, вероятно, понадобится в будущем.
Download Преобразователь единиц теплопроводности
наша мощная программная утилита, которая поможет вам легко конвертировать более 2100 различных единиц измерения в более чем 70 категорий.Откройте для себя универсальный помощник для всех ваших потребностей преобразования единиц - скачайте бесплатную демо-версию прямо сейчас! Произведите 78 764 конверсий с помощью простого в использовании, точного и мощного калькулятора единиц измерения
Мгновенно добавьте бесплатный виджет конвертер теплопроводности на свой сайт
Это займет не более минуты, так же просто, как вырезание и вставка.Конвертер легко вписывается в ваш веб-сайт, так как он полностью переименован. Нажмите здесь для пошагового руководства, как разместить этот конвертер единиц на вашем сайте
Ищете интерактивную таблицу преобразования теплопроводности
?
Посетите наш форум, чтобы обсудить проблемы конвертации
и попросить бесплатную помощь!
Попробуйте мгновенный поиск категорий и единиц
, который дает вам результаты по мере ввода!

Теплопроводность и Закон Видемана-Франца

Теплопередача за счет теплопроводности включает передачу энергии внутри материала без какого-либо движения материала в целом. Скорость теплопередачи зависит от градиента температуры и теплопроводности материала. Теплопроводность является довольно простой концепцией, когда вы обсуждаете потери тепла через стены вашего дома, и вы можете найти таблицы, которые характеризуют строительные материалы и позволяют вам делать разумные расчеты.

Более фундаментальные вопросы возникают, когда вы исследуете причины больших изменений в теплопроводности. Газы передают тепло путем прямых столкновений между молекулами, и, как и следовало ожидать, их теплопроводность является низкой по сравнению с большинством твердых веществ, поскольку они представляют собой разбавленные среды. Неметаллические твердые тела передают тепло за счет колебаний решетки, поэтому нет никакого чистого движения сред при распространении энергии. Такой теплообмен часто описывается в терминах «фононов», квантов колебаний решетки.Металлы являются намного лучшими теплопроводниками, чем неметаллы, потому что те же самые мобильные электроны, которые участвуют в электропроводности, также принимают участие в передаче тепла.

Концептуально теплопроводность можно рассматривать как контейнер для свойств, зависящих от среды, которые связывают скорость тепловых потерь на единицу площади со скоростью изменения температуры.

Для идеального газа скорость теплопередачи пропорциональна средней молекулярной скорости, средней длине свободного пробега и молярной теплоемкости газа.

Для неметаллических твердых тел теплопередача рассматривается как передача через колебания решетки, поскольку атомы, вибрирующие более энергично в одной части твердого тела, передают эту энергию менее энергичным соседним атомам. Это может быть усилено кооперативным движением в форме распространяющихся решеточных волн, которые в квантовом пределе квантованы как фононы. Практически, существует немалая изменчивость для неметаллических твердых частиц, что мы обычно просто характеризуем вещество измеренной теплопроводностью при выполнении обычных расчетов.

Для металлов теплопроводность достаточно высока, и те металлы, которые являются лучшими электрическими проводниками, также являются лучшими теплопроводниками. При данной температуре теплопроводность и удельная электропроводность металлов пропорциональны, но повышение температуры увеличивает теплопроводность при уменьшении электропроводности. Это поведение определено количественно в законе Видемана-Франца:

, где константа пропорциональности L называется числом Лоренца.Качественно это соотношение основано на том факте, что тепло и электрический транспорт вовлекают свободные электроны в металле. Теплопроводность увеличивается со средней скоростью частиц, поскольку это увеличивает прямой перенос энергии. Однако электропроводность уменьшается с увеличением скорости частиц, поскольку столкновения отвлекают электроны от прямого переноса заряда. Это означает, что отношение теплопроводности к электрической проводимости зависит от квадрата средней скорости, который пропорционален кинетической температуре.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *