Ро меди: Удельное сопротивление меди – основные данные

Удельное сопротивление меди – таблица

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 103.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 103.

Медь — это элемент таблицы Менделеева с атомным номером 29. Наряду с многими полезными свойствами (низкая температура плавления, ковкость, пластичность) медь обладает минимальным удельным электрическим сопротивлением, уступая по этому показателю только серебру. Этим объясняется его повсеместное использование для производства кабельной продукции, проводов различных сечений и контактных устройств. Удельное сопротивление меди зависит от условий эксплуатации и присутствия примесей.

Что такое удельное сопротивление

Понятие удельного электрического сопротивления вещества следует из определения электрического сопротивления проводника R с геометрическими размерами L (длина) и S (поперечное сечение):

$ ρ = R * { S \over L } $ (1).

Удельное электрическое сопротивление меди получают, пользуясь результатами измерений вольт-амперных U(I) характеристик на образцах меди различных размеров. Измерив вольтметром напряжение U, амперметром величину тока I, и применив формулу закона Ома, рассчитывают величину сопротивления образца меди:

$ R = { U \over I } $ (2).

Далее, с помощью формулы (1), вычисляется величина ρ.

Рис. 1. Таблицы удельных сопротивлений различных металлов.

Медь – это один из самых первых металлов, который человек научился добывать и обрабатывать. Период с IV по III тысячелетие до н.э. называют медным веком. Считается, что в это время люди научились делать первые предметы и орудия труда из меди. Применение меди в электротехнике началось только в начале XIX века.

Основные параметры меди

Перечислим основные физические характеристики меди, которую делают ее столь незаменимой для электротехнической продукции:

  • Главное достоинство меди — низкое удельное сопротивление, равное 0,0175 Ом*мм2\м. У серебра — “рекордсмена” по этому параметру — 0,016 Ом*мм2\м;
  • Сравнительно небольшой температурный коэффициент α, равный 0,004 0К-1;
  • Температура плавления Тпл = 10850С, что в полтора раза выше аналогичного параметра у алюминия, который тоже широко используется в электропроводке;
  • Высокие пластичные свойства изделий из меди позволяют подвергать провода многократным изгибам без опасений разрушения целостности изделий;
  • На поверхности меди быстро образуется пленка из окислов, которая выполняет защитную роль — предотвращает поверхность проводов от коррозии;
  • Высокая механическая и ударная прочность;
  • Высокая теплопроводность меди способствует быстрому отводу тепла в различных электротехнических устройствах. Например, на компьютерных платах с электрическими компонентами большой мощности (блоки питания, видеокарты) устанавливают радиаторы (кулеры) из меди для сброса тепла;
  • Стоимость меди существенно меньше стоимости серебра и других драгметаллов, что определяет экономическую выгоду ее применения;
  • Медь легко поддается пайке, поэтому она столь популярна среди радиолюбителей.

Примеры электротехнической продукции с применением меди

Приведем примеры использования меди в электротехнических изделиях:

  • Кабельные изделия различного назначения;
  • Шины (медные полосы) контактных проводов, телеграфного и телефонного оборудования, электронных плат;
  • Катушки и обмотки электродвигателей;
  • Первичные и вторичные обмотки трансформаторов.

Рис. 2. Электрические двигатели с обмотками из меди.

Электрические параметры меди имеют сильную зависимость от количества примесей, которые оказываются центрами дефектов внутри кристаллической решетки и увеличивают удельное сопротивление. Например, присутствие 1% примеси марганца увеличивает удельное сопротивление в 3 раза. Поэтому перед массовым изготовлением продукции контролю чистоты исходной меди придается особое значение.

Рис. 3. Кабельная продукция и провода из меди.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали, что удельное электрическое сопротивление меди одно из самых низких среди металлических проводников. Медь является незаменимым материалом для изготовления электротехнических проводов и кабелей. В большинстве электродвигателей сегодня в качестве обмоток используется медный провод. Кроме низкого удельного сопротивления медь имеет прекрасные пластичные свойства, что позволяет изгибать медные провода при монтаже электропроводки.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.


  • Наталия Шишкина

    5/5

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 103.

А какая ваша оценка?

Линия (ГЛРО) «ХИМИЧЕСКОЕ ЛУЖЕНИЕ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ»

Использование данной таблицы поможет Вам подобрать нужную гальваническую линию для нанесения металлопокрытия. Вам нужно только знать требуемое металлопокрытие и основу — базовый металл или сплав, на который оно будет наноситься.

Использование этой таблицы поможет вам выбрать необходимый силовой преобразователь для выбранного вами процесса металлоосаждения. Данные рекомендации относятся только к комплектам для металлопокрытия, предлагающимся на данном сайте.

Выберите процесс гальванического осаждения:

ХромированиеКопи-хромЧерное хромированиеБлестящее никелированиеБлестящая медьПервичная медьБронзированиеЛатунированиеСеребрениеОловянированиеЦинкованиеАнодированиеЗолочениеКопи-кадмий

Впишите общую площадь поверхности обрабатываемой детали в кв. дециметрах: (1 кв. дм = 100 кв. см ):

Вычислить необходимую для данного процесса силу тока, А:
Необходимая сила тока

А

* Площадь подвесочных приспособлений должна браться в расчет, поэтому рекомендуется заказывать источник тока на 20-25% превышающий силу тока необходимую для выбранного процесса осаждения


Получение химическим способом низкопористых, равномерных по толщине оловянных покрытий на любых сложно профилированных деталях и изделиях из меди и медных сплавов!


Простота проведения процесса химического осаждения! Планарность и низкая себестоимость оловянного покрытия! Отсутствие необходимости использования выпрямителей, источников тока!


Гальваническая линия включает реактивы подготовки поверхности, раствор химического осаждения, емкости/ванны, аксессуары, используемые для химического лужения меди и медных сплавов!

 Гальваническая линия ручного обслуживания (ГЛРО) «ХИМИЧЕСКОЕ ЛУЖЕНИЕ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ» используется для химического лужения деталей из меди и медных сплавов. Гальваническая линия включает раствор химического осаждения олова, ванны/емкости, нагреватели, необходимые аксессуары, используемые для проведения процесса химического лужения.

 Процесс химического лужения позволяет наносить на поверхность деталей плотные, равномерные по толщине и более низко пористые (чем при электролитическом способе осаждения), серебристо-белые оловянные покрытия. Для химического лужения не требуется использования источников тока, оловянных анодов, силовых проводов и т.д. Для проведения процесса просто опустите, предварительно обезжиренную и активированную медную деталь в нагретый до рабочей температуры химический раствор и инициируйте реакцию контактного осаждения олова.

 Процесс химического (контактного) лужения основан на осаждении олова из раствора его комплексной соли за счет разности потенциалов, возникающей между медной поверхностью и потенциалом выделения олова в растворе химического лужения. В присутствии катализатора потенциал меди смещается в сторону более электроотрицательного значения, что дает возможность осуществления контактного выделения олова. Химическое лужение изделия применяется в основном при изготовлении печатных плат, когда гальванические операции исключены из технологического процесса. Покрытие химическим оловом позволяет получать небольшую толщину слоя олова (до 1 мкм) и используется для лужения сложно профилированных изделий, или изделий, имеющих большие габаритные размеры, для облегчения дальнейшей пайки мягкими припоями, а также в качестве консервационного покрытия.

Нужно приобрести, подготовить:

  • Источник тока/напряжения (выпрямитель)
  • Деминерал-ная или дистиллир-ная вода
  • Производственное помещение 15~40 м2
  • (электросеть, водопровод, вентиляция)
    		•  Рекомендуемые источники тока:

  • Линия ХЛМ.020.РО: 30A/12В, 50A/12В
  • Линия ХЛМ.050.РО: 70A/12В, 100A/12В
  • Линия ХЛМ.080.РО: 100A/12В, 200A/12В
  • Линия ХЛМ.120.РО: 200A/12В, 300A/12В

    • При проведении процесса химического лужения меди происходит истощение электролита ХЛ. Возмещение убыли металла, расходуемого на покрытие, поддерживается за счет постепенного растворения оловянного анода. Используя оловянный анод, марки Н1, размером 200*400*2 мм, можно никелировать детали, общей площадью 34~35 м2 (толщиной 5 мкм). Корректировка электролита ХЛ проводится, согласно данным технологической инструкции, исходя из количества ампер-часов, переданных в нагрузку или по внешним признакам уменьшения блеска луженого покрытия.

    СТОИМОСТЬ НАНЕСЕНИЯ НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ (Н5~7 мкм)
    ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ РО УСЛУГА НА АУТСОРСИНГЕ
    28-19 Р/дм2 72-90 Р/дм2

    Гальваническая линия «ХЛМ.050.РО.2»

    (на 50 л.э., ручн.обслуживания, нмп `барабан`)

    • 6 ванн из ПП, V:63л (500*370*350мм)
    • Кварцевый нагр-тель КН.1П.07 (3кВт)
    • Стальной нагр-тель ЭНТ-3П.330 (4кВт)
    • Р-ор ХИМ ОБЕЗЖ-ТЕЛЬ ПМС. 03
    • Р-ор АКТИВАТОР АМС-
    • Р-ор ХИМИЧСКОЕ ЛУЖЕНИЕ ХСЛ
      …

    Комплектация:

    Гальванические емкости (ванны) изготовлены из химически стойкого полипропилена (ТС-ПП) с добавлением конструкционного стекловолокна (для повышения термостойкости материала). Максимально допустимая температура 105*С. Емкости (ванны) на 50, 80, 120 л оснащены токовыми опорами для установки анодных и катодных штанг.

    ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ: Температура электролита 60-70 С. Продолжительность процесса химического лужения 25-30 мин. Скорость осаждения 0.8-0.9 мкм/мин. При проведении процесса химического лужения необходимо осуществлять перемешивание сжатым воздухом или проводить механическое перемешивание химического раствора (путем покачивания катодных штанг). Нагрев раствора химического лужения проводится с помощью кварцевых или фторопластовых нагревателей.

    Химические растворы, функциональные добавки, аксессуары

    ПМС-030Хим раствор ОБЕЗЖИРИВАТЕЛЬ ПМС. 03; 7960 г (на 50 л.р.) 6940 Р Добавлено в корзину
    АМС-011Хим раствор АКТИВАТОР АМС.11М;14300 мл (на 50 л.р.) 4860 Р Добавлено в корзину
    ХЛС-04МХим реагент СТАБИЛИЗАТОР НХЛ-2.14, для раствора ХЛ; 2750 мл 1950 Р Добавлено в корзину
    ХЛВ-06МХим реагент ВОССТАНОВИТЕЛЬ НХЛ.02, для раствора ХЛ; 2580 г 2380 Р Добавлено в корзину
    ХЛВ-07МХим реагент ВОССТАНОВИТЕЛЬ НХЛ-2.12, для раствора ХЛ; 720 мл 1000 Р Добавлено в корзину

    Таблица удельных сопротивлений

    Таблица удельных сопротивлений

    9000 4 Провод

    900 04

    98

    900 04

    …
    Материал
    Удельное сопротивление ρ
    (Ом·м)
    		 Температура
    коэффициент α
    на градус C
    Электропроводность σ 90 012 x 10 7 Ом·м
    		 Артикул
    Серебро
    1,59
    x10 -8
    . 0038
    6.29
    		 3
    Медь
    1.68
    x10 9002 2 -8
    .00386
    5,95
    		 3
    Медь отожженная 900 09

    1,72
    x10 -8
    .00393
    5,81
    900 09

    		 2
    Алюминий
    2,65
    x10 -8
    .00429
    3,77
    		 1 9 0009
    Вольфрам
    5.6
    x10 -8
    .0045 900 13
    1,79
    		 1
    Железо
    9,71
    x10 -8 9 0023
    . 00651
    1,03
    		 1
    Платина
    10,6
    x10 -8
    .003927
    0,943
    		 1
    Манганин
    48,2 90 013
    x10 -8
    .000002
    0,207
    		 1
    22
    x10 -8
    …
    0,45
    		 1
    Меркурий
    x10 -8
    .0009
    0,10
    		 1
    Нихром
    (сплав Ni,Fe,Cr)
    100
    x10 -8 900 13
    . 0004
    0,10
    		 1
    Константан
    49
    x10 -8
    …
    0,20
    		 1
    Углерод*
    (графит)
    3 -60
    x10 -5
    -.0005
    …
    		 1 90 009
    Германий*
    1-500
    x10 -3
    -.05
    …
    		 1
    Кремний *
    0,1-60
    …
    -.07
    …
    		 1
    Стекло
    1-10000
    x1 0 9
    .. .
    …
    		 1
    Кварц
    (плавкий)
    7,5
    x10 17
    …
    		 1
    Твердая резина
    1-100
    x10 13
    …
    …
    		 1

    900 13

    *Удельное сопротивление полупроводников сильно зависит от наличия примесей в материале, что делает их полезными в твердотельной электронике.

    Каталожные номера:

    1. Giancoli, Douglas C., Physics, 4th Ed, Prentice Hall, (1995).

    2. Справочник CRC по химии и физике, 64-е изд.

    3. Википедия, Удельное электрическое сопротивление и проводимость.

    Обсуждение удельного сопротивления

    Удельное сопротивление и проводимость элементов

    		 Индекс

    Столы

    Артикул
    Giancoli

      Гиперфизика***** Электричество и магнетизм Вернуться назад

    Сопротивление в зависимости от удельного сопротивления

    Электрическое сопротивление электрического проводника зависит от

    • длины проводника
    • материала проводника
    • температуры материала 90 512
    • площадь поперечного сечения проводника

    и может быть выражено как

    R = ρ L / A               (1)

    где

    R = сопротивление проводника (Ом, Ом)

    ρ = удельное сопротивление материала проводника (Ом-метр, Ом·м)

    904 64 L = длина провода (м)

    A = площадь поперечного сечения проводника (м 2 )

    Удельное сопротивление некоторых общих проводников

    • Алюминий: 2,65 x 10 9 0022 -8 Ом·м (0,0265 мкОм·м)
    • Углерод: 10 x 10 -8 Ом·м (0,10 мкОм·м)
    • Медь: 1,724 x 10 -8 Ом·м (0 0,0174 мкОм·м)
    • Железо: 10 x 10 -8 Ом·м (0,1 мкОм·м)
    • Серебро: 1,6 x 10 -8 Ом·м (0,0265 мкОм·м)

    Обратите внимание, что удельное сопротивление зависит от температуры . Приведенные выше значения относятся к температурам 20 o C .

    • Удельное сопротивление, проводимость и температурные коэффициенты для некоторых распространенных материалов

    Удельное сопротивление некоторых распространенных изоляторов

    • бакелит: 1 x 10 12 Ом·м
    • стекло: 1 x 10 10 — 1 x 10 11 Ом·м
    • мрамор: 1 x 10 8 Ом·м
    • слюда: 0,9 x 10 13 Ом·м
    • парафиновое масло: 1 x 10 16 Ом·м
    • парафиновый воск (чистый) : 1 x 10 16 Ом·м
    • Оргстекло: 1 x 10 13 Ом·м
    • Полистирол: 1 x 10 14 Ом·м
    • Фарфор: 1 x 10 12 Ом·м
    • желтый: 1 x 10 16 Ом·м
    • вулканит: 1 x 10 14 Ом·м
    • вода дистиллированная: 1 x 10 10  Ом·м

    Обратите внимание, что хорошо проводники электричества имеют низкое удельное сопротивление, а хорошие изоляторы имеют высокое удельное сопротивление.

    Published by admin