За призначенням металічні матеріали, дотримуючись загальної класифікації, як і всі інші, розділяються на конструкційні, електротехнічні, спеціальні. Із електротехнічних матеріалів основне місце закріплене за металічними матеріалами, які виконують роль провідників.
Провідниками називаються речовини, основними електричними властивостями яких є електропровідність, тобто властивість проводити під дією незмінного у часі електричного поля, електричного току (ГОСТ 19880-74).
Тобто матеріали, основною електричною властивістю яких є дуже виражена електропровідність, у порівнянні з іншими електротехнічними матеріалами, які використовуються у виробництві виробів мехатроніки, з урахуванням цих якостей.
За агрегатним станом провідники діляться на три групи:
а) тверді провідники;
б) рідкі провідники;
в) газоутворювані провідники.
До першої групи відносяться метали, металічні сплави, комбіновані металічні матеріали, оксиди металів і деякі модифікації вуглецю.
Серед металічних провідників потрібно виділити матеріали, які мають високу електропровідність, питомий спротив яких при кімнатній температурі не перевищує 0,1 мкОм*м, і матеріали з високим спротивом, питомий спротив яких при кімнатній температурі вище 0,3 мкОм*м. До перших відносяться срібло, мідь, золото, олово, алюміній, натрій, берилій та інші метали, а також сплави на основі вище перерахованих металів – латунь, бронзи золото-срібляні, олово-свинцові й інші припої та інші сплави.
Другу групу становлять вісмут, гадоліній, цирконій, ртуть, ніобій та інші, а також металічні сплави – ніхроми, манганін, константан, фехраль, хромаль, кремнієві резистині сплави та інші.
Використовують тверді провідникові матеріали для виготовлення монтажних і обмоточних проводів, жил кабелів, обмоток електричних машин, виводів електрорадіоелементів, контактів комутуючих пристроїв, провідних доріжок друкованих плат і інтегральних мікросхем, деталі електровакуумних приборів, хвилеводів, деталей штепсельних з’єднань, токознімальних щіток й ін. – матеріали високої провідності; для виготовлення резисторів, нагрівальних елементів, реостатів й ін. – матеріали високого спротиву.
До рідких провідників відносяться розплавлені метали й сплави, а також електроліти.
Механізм протікання току по металу, який знаходиться в твердому і рідкому стані, обумовлений рухом вільних електронів, внаслідок чого їх називають провідниками з електронною електропровідністю або провідниками першого роду.
В електролітах (водні розчини кислот, лугів, солей, а також розплавах іонних з’єднань) проходження току пов’язане з переносом разом з електричними зарядами й частин молекул (іонів). У результаті цього склад електроліта постійно змінюється, а на електродах виділяються продукти електролізу. Такі провідники отримали назву провідників другого роду.
При перерахуванні до провідників газів, парів і парів металів у тому числі необхідно говорити про умови, при яких вони здатні проводити електричний ток. Так, при низьких напругах електричного поля газ і пари не є провідниками. Однак при досягненні деякого критичного значення напруженості поля, забезпечуючи початок ударної і фотоіонізації, гази і пари можуть стати провідниками, які володіють електронною й іонною електропровідністю.
Дуже іонізований газ при рівному числі електронів і позитивних іонів в одиниці об’єму являє собою особливу рівність провідного середовища, яке називають плазмою.
Основними електричними параметрами, які характеризують провідник, є питома електрична провідність (питомий електричний спротив) і температурний коефіцієнт питомого електричного спротиву (температурний коефіцієнт питомої електропровідності).
Питомий електричний спротив – величина, рівна відношенню модуля напруженості електричного поля до модуля щільності току (ГОСТ 19880-74).
Температурний коефіцієнт питомого електричного спротиву (ТКС) – відношення похідного питомого електричного спротиву провідника по температурі до цього спротиву (ГОСТ 22265-76). Тобто ТКС залежить від температури. При зміні температури практично ТКС визначається як відносна зміна спротиву конкретного матеріалу на один градус.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.