Электрическое сопротивление и проводимость металлов

13.12.2022 592 Инструкции
Электрическое сопротивление и проводимость металлов

К важнейшим характеристикам металлов относится их электрическая проводимость. Способность металлопроката проводить ток обуславливается электронным строением атомов элементов и температурными условиями эксплуатации. В зависимости от показателей проводимости тока различается и сфера применения конкретного вида металла.

Характеристики электрического сопротивления и проводимости металлов

Свойство материала противостоять прохождению сквозь него тока выражается в величине электрического сопротивления. Зависит оно от показателя удельного сопротивления металла. Параметр возрастает по мере увеличения температуры, что обуславливает интенсивное колебание атомов внутри кристаллической решетки и затрудняет тем самым движение заряда тока.

Обратной сопротивлению выступает величина удельной проводимости, характеризующая способность атомов пропускать заряженные частицы тока. Проводимость тока металлов обуславливается наличием в их атомах валентных электронов – свободных и подвижных частиц, расположенных на внешнем слое оболочки. Чем больше свободных электронов у металла, тем лучше его проводимость.

По характеристикам электропроводности металлы разделены на группы:

  • проводники – обладают высоким числом хаотично движущихся свободных электронов;
  • полупроводники – отличаются наличием пустых пространств в местах валентных электронов;
  • диэлектрики – характеризуются низким количеством свободных частиц и минимальной электропроводностью.

В применении металлопроката учитывается зависимость проводимости металлов от температуры. При нагревании проводника колебания атомов возрастают, что снижает электропроводность вещества. В полупроводниках и диэлектриках рост температуры приводит к увеличению числа заряженных частиц и пустых пространств, что отражается на повышении показателя проводимости. Изменение свойств металлов в зависимости от температуры отражает температурный коэффициент электросопротивления.

Таблица удельных сопротивлений и проводимости металлов и сплавов

Разновидность металла

Показатель удельного сопротивления, (Ом*мм2/2), t=20 С

Показатель удельной электропроводности, (См*м), t=20 С

Температурный коэффициент сопротивления α, (1/°С)*10-3

Железо

0,098

9,93*106

6

Сталь

0,103-0,137

1,36*106

1-4

Медь

0,016

58*106

4,3

Алюминий

0,028

37,7*106

4,2

Никель

0,087

1,43*107

6,5

Олово

0,121

9,11*106

4,4

Цинк

0,059

1,69*107

4,2

Молибден

0,054

18,7*106

4,5

Титан

0,417

2,38*106

3,5

Литий

0,928

1,08*107

4,5

Свинец

0,192

4,55*106

3,8

Вольфрам

0,053

19*106

5

Золото

0,023

45,2*106

4

Серебро

0,016

62*106

4,1

Платина

0,107

9,43*106

3,9

Висмут

1,2

0,77*106

4,5

Иридий

0,047

21,2*106

4,1

Латунь

0,029

15,5*106

0,2

Ртуть

0,940

1,03*106

1,0

Натрий

0,047

20,9*106

5,4

Магний

0,045

22,8*106

3,9

Чугун

0,5-1,0

1,5-4,0*107

0,001

Хромель (сплав хром и никеля)

1,01

3,2*108

0,0001

Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца)

1,1

9,9*106

0,00016

Манганин (сплав меди марганца и никеля)

0,5

2,06*106

0,00005

Константин (сплав никеля, меди, марганца)

0,49

2,04*106

0,000005

Фехраль

1,2-1,3

0,83*106

0,0008

Свойства проводников обладают первостепенным значением в электронной технике. Металлы широко применяются в изготовлении деталей приборов, служат покрытиями для диэлектриков и присадками в припоях. Элементы с высокой электропроводностью используются в производстве контактного оборудования – рубильников, реле, электрических выключателей. Отдельные виды металлов выступают компонентами красок и клеевых составов, обеспечивая их проводимость тока.

Популярные материалы в электротехнике

К востребованным в производстве электрических кабелей металлам относятся медь и алюминий. Они характеризуются прочностью, малым весом, простотой литья и обработки. Но для длительной эксплуатации лучшим вариантом признаны медные провода.

Это обуславливается следующими факторами:

  • электропроводность меди выше, чем у алюминия;
  • электрическое сопротивление меди меньше.

Кабели, изготовленные из меди, лучше пропускают электричество. Особенностью выступает независимость характеристик металла от температуры. Но цена медных комплектующих выше, что объясняет распространенность алюминиевых аналогов.

Стандартные значения величин удельного сопротивления рассчитываются для средней комнатной температуры в 20 градусов Цельсия. Однако специфика приборостроения и точной электроники требует применения резистивных материалов, характеризующихся высоким стабильным сопротивлением вне зависимости от температурных изменений. К ним относятся твердые сплавы манганин, фехраль, нихром, константин, хромель. Свойства резистивных материалов позволяют использовать их в изготовлении проволочных резисторов и электронагревательных деталей.

Популярные статьи
Когда подорожает металлолом в 2022 году?
46258

Когда подорожает металлолом в 2022 году? Прогнозы, текущая ситуация, динамика цен на черный и цветной лом.

Когда подорожает металлолом? Прогноз цен на 2023 год
26906

Резкое падение цен на металлолом в середине 2022 года и восстановление спроса к 2023.

Цены на металл во втором полугодии 2022 года
23964

Цены на металл во втором полугодии 2022 года: прогнозы и мнения. Что ждет металлургических гигантов в России.

Динамика цен на металлолом Октябрь 2022
17998

Динамика цен на металлолом в сентябре-октябре 2022 года. Графики внутреннего и внешнего рынка, прогнозы и причины падения.

Особенности выбора арматуры
17684

Стальная арматура лишь на первый взгляд кажется простым изделием. На самом деле существует несколько технологических процессов производства арматурного проката.

ТОП-30 производителей металлочерепицы
16363

Металлочерепица является одним из лучших кровельных материалов. Мы составили рейтинг лучших производителей металлической черепицы по объему производства и продаж.

Падение цен на металл -50% летом 2022
13846

Снижение цен на металл в России 2022. Все предпосылки, текущая ситуация, прогнозы.

Прогноз цен на медь в 2023 году
12460

Прогноз цен на медь в 2023 году: мировые цены, товары из меди, причины падения

Цены на медь во втором полугодии 2022 года
12295

Причины и предпосылки для снижения цен на медь в 2022 году. Прогнозы, перспективы, цены медного лома в городах РФ.

ТОП-30 металлургических заводов России
11027

Металлургическая промышленность показывает большие темпы развития. Обуславливается это высоким спросом на стальное сырье. Учитывая объемы производства и численность работников, мы определили 30 лучших металлургических завода и комбината страны.

Вам будет интересно
Рост цен на металл: первое полугодие 2023 года
191

График котировок стали на мировом рынке - фьючерсный контракт по месяцам за 2022 и за начало 2023. Ведущие поставщики стали на российском рынке. Прогноз цен на металл.

Прогноз цен на металлолом в первом полугодии 2023 года
1459

Прогноз цен на металлолом. Актуальные события в начале 2023 г. Цены на металлолом в Турции в январе. Причины снижения цен на металлолом в 2022 году. С чем связан рост цен.

Удельный вес стали: сводная таблица для различных марок
161

Знакомство с термином - удельный вес стали. Воздействие примесей и добавок. Определение веса стального листа. Обобщенные данные

Рост цен на металлолом в первом полугодии 2023 года
1237

Анализ рынка чермета в 2023 г. Цены на металлолом в Турции в начале 2023 г. Список ведущих поставщиков лома в России. Цены на лом в России.

Расшифровка марок стали
155

Расшифровка букв и цифр в марке стали. ГОСТ и свойства всех марок стали.

Выставка Металл-Экспо
130

«Металл Экспо» – ежегодная выставка металлургов в России. Лучшие компании, великолепные стенды, огромные контракты.

Полный список изделий, где применяется арматура
218

Список, где применяется арматура: фундамент, плиты, опоры, конструкции без бетона, сетки арматурные, каркасы арматурные.

ТОП-50 благородных металлов
366

Список 50 благородных металлов. Уникальные свойства редких металлов. Цена за 1 грамм.