Savitasis laidumas kaip svarbiausia elektros srovės laidininkų charakteristika

Savitasis laidumas kaip svarbiausia elektros srovės laidininkų charakteristika
Savitasis laidumas kaip svarbiausia elektros srovės laidininkų charakteristika
Anonim

Elektros srovės judėjimą laidininkuose neišvengiamai lydi tam tikrų fizinių jėgų, trukdančių šiam judėjimui, veikimas. Atominės-molekulinės materijos sandaros teorijos požiūriu šis reiškinys pagrįstas tuo, kad įkrauti elektronai judėdami susiduria su atomais, kurie sudaro laidininko medžiagą.

Laidumas
Laidumas

Kaip rodo daugybės tyrimų rezultatai, tokių elektronų susidūrimų skaičius yra tiesiogiai susijęs su medžiagos gebėjimu praleisti per save elektros srovę su minimaliais nuostoliais. Atitinkamai, laidininko medžiagos atsparumas per ją tekančiai elektros srovei fizikoje buvo pavadintas „laidininko elektrine varža“.

Atsparumas yra tiesiogiai proporcingas įtampai ir atvirkščiai proporcingas srovės stiprumui. Pagal tarptautinę matavimo vienetų sistemą jis žymimas raide R ir matuojamas omų.

Tuo pačiu dažnai kuriant tam tikras medžiagas tampa svarbiau ne tai, kaip aktyviai laidininkas priešinasi eidamas pro jąelektros srovė, bet kiek ji gali pravesti būtent šią srovę. Elektrinės varžos priešingybė yra laidumas.

Vario laidumas
Vario laidumas

Fizikoje naudojamas savitasis elektrinis laidumas apibūdina bendrą kūno gebėjimą būti elektros srovės laidininku. Kiekybine prasme laidumas yra varžos abipusis dydis. Jis žymimas raide γ ir matuojamas vienetais m/ohm×mm^2 arba siemens/metras).

Pagal pagrindinį elektrotechnikos dėsnį – Omo dėsnį – savitojo laidumo vertė parodo srovės tankio, susidarančio konkrečiame laidininke, ir elektrinio lauko, atsirandančio konkrečiame laidininke, skaitinės vertės tarpusavio priklausomybę. aplinką. Tačiau ši nuostata galioja tik vienalytei terpei; nehomogeniškame sluoksnyje savitasis laidumas yra ne kas kita, kaip tenzorius.

Savitasis elektros laidumas
Savitasis elektros laidumas

Iš metalų didžiausias savitasis laidumas būdingas sidabrui ir variui. Taip yra visų pirma dėl jų kristalinių gardelių struktūros ypatumų, dėl kurių įkrautos dalelės (elektronai ir jonai) gali gana lengvai judėti.

Visiškai natūralu, kad grynų metalų laidumas yra didesnis nei lydinių, todėl pramonėje elektros reikmėms dažniausiai naudojamas gryniausias varis, kuriame priemaišų kiekis ne didesnis kaip 0,05%. Beje, savitasis vario laidumas yra 58,5 Simmens/mm^2, o tai yra žymiai didesnis nei daugumos kitų metalų.

Pramonėje ir kasdieniame gyvenime, be metalinių laidininkų, plačiai naudojami nemetaliniai laidininkai, iš kurių dažniausiai naudojami anglis. Visų pirma iš jo gaminami specialūs elektros mašinų šepečiai, prožektoriuose naudojami elektrodai ir kt.

Rekomenduojamas: