Електрическо съпротивление на метали и фактори, които го засягат

От гледна точка на квантовата теория на електрически проводник в електрическо съпротивление се появява в резултат на разпръскването на електромагнитна енергия във взаимодействието на електромагнитни вълни с атома в нарушение правилната структура на кристалната решетка.

В абсолютната нула в идеално перфектни кристални атоми са строго периодични и електромагнитни вълни преминават свободно през кристалната решетка, без да се чувствате съпротива. В див метал проводници имат изкривена решетка и се използват при температури различни от абсолютна нула.

Основните източници, които причиняват деформация на кристалната решетка, са както следва: термични вибрации и движение на атомите, въвеждането на чужди атома други метали, структурни промени в сплавите и наличието на различни недостатъци (места, изкълчвания и др ....).

1. Ефект на температурата

С повишаване на температурата, металните атоми осцилира около точките на решетката, което води до разсейване на електрони вълни, което води до увеличаване на електрическото съпротивление. Това увеличение може да се изрази зависимостта

е специфичното електрическо съпротивление при 0 ° С

Y разумно електрическо съпротивление на закалени метал в зависимост от температурата и р - остатъчен резистентност. Експерименти потвърдиха, че р е независимо от температурата или, с други думи, DP / дТ не зависи от степента на деформация.

В много малки деформации понякога се наблюдава намаление на електрическо съпротивление, което трябва да се дължи на неблагоприятни събития: метален печат, изолационни унищожаване междукристална филми, и т.н. ...

При отгряване (нагряване на метала над 0.4 температура на топене) на електрическия съпротивлението се намалява, възстановяване на оригиналните си стойности (преди деформация).

Влиянието на чужди атома

Наличието на чужди атоми (примеси или добавки) причинява смущения на кристалната решетка на метала, което води до увеличаване на електрическото съпротивление.

Ако чужди атоми, присъстващи в метал образуват твърд разтвор с тях (вж. И т.н.) в количество до 1% (атомен), тогава електрически съпротивление увеличава приблизително пропорционално на концентрацията (атомен). При по-високи концентрации на количеството на електрическо съпротивление зависи от вида на фазовата диаграма, която се образува добавката и основния метал.

За да се оцени влиянието на чужди атома в електрическото съпротивление на основния метал се осигурява редица емпирична формула.

Промяната на електрическото съпротивление от присъствието на чужди атоми се определя от разтворимостта на елемент за вкарване (добавка) в основния метал.

- • допълнително електрическо съпротивление на атомната процент на добавката).

при температура Т = конст в тази серия от твърди разтвори).

Увеличението на електрическо съпротивление, причинено от атомната процента от сместа зависи от валентността на метала за разтворител и разтворено вещество. Колкото по-голяма разликата, толкова по увеличението на допълнително електрическо съпротивление, г. F.

- валентността на елемента на легиране и метала разтворител.

- коефициенти в зависимост от позицията на легиращ елемент в периодичната таблица.

Промяната на електрическото съпротивление от правилото Matthiesen - Флеминг, валиден само за слабо концентрирани твърди решения.

В действителност, температурен коефициент на електрическо съпротивление определя от твърдия разтвор, с формула

- електрическо съпротивление и

В отклонение от стехиометричното количество състави електрически увеличава съпротивлението защото атомната режим става по-малко редовно.

Чрез системи от първия вид включват тези, в които един фаза форми единична матрица основа, която не е въведен между контактуване на втората кристална фаза. По статистически системи включват сплави в които няма обща рамка, те се състоят от кристали случайно разпределени, поставянето им неравномерно (статичен смес).

За матрични системи валиден отношения

електрическо съпротивление на сплавта:

За статичен проводимост сплав смес може да се изчисли: