Проводниковые материалы

ЭЛЕМЕНТЫ ЗОННОЙ ТЕОРИИ

ρ ~ 10-6 ÷ 10-8 Ом·м

ρ ~ 10-4

СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ

Металлическая связь –взаимодействие между положительно заряженными ионами в узлах кристаллической

λ - длина свободного пробега с.н.з., определяет подвижность µ с.н.з.

λ -

F = qE
υ = υT + υE υT >> υE

j = qnυ = qnµE
γ = qnµ удельная эл. проводимость [См/м]
j

Зависимость ρ = f (Т) для металлов и сплавов в широком

Причины увеличения ρ удельного сопротивления с ростом Т

Температурный коэффициент любой физической характеристики А:

Температурный коэффициент удельного сопротивления

ρT = ρ0[1+α(T

КРИОПРОВОДИМОСТЬ

Явление сильного снижения ρ при Т < –1730 С. Обусловлено уменьшением

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

Явление ИЗЧЕЗНОВЕНИЯ ρ , т.е. появления бесконечной электропроводности при температурах близких

Если в кольце из сплава Nb3Sn путем электромагнитной индукции возбудить ток

В объеме сверхпроводника нет магнитного поля

Сильное магнитное поле разрушает явление сверхпроводимости!!!

УСЛОВИЯ

Критические температуры TKР перехода в сверхпроводящее состояние

Al = 1,19 °K
Cd

СВЕРХПРОВОДНИКИ

I рода переход в сверхпроводящее состояние при одном фиксированном значении Нкр.
Полное

ПРИРОДА СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

Согласно теориям Л.Купера, Д.Бардина, Дж.Шриффера

При Т≈0 К меняется характер взаимодействия

ВТСП – высокотемпературная сверхпроводимость

YBa2Cu3O7 – ТКР около 100 К!!!

В настоящее время

ВЛИЯНИЕ УПРУГОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

Изменение ρ обусловлено изменением межатомного расстояния

Всестороннее сжатие (растяжение)

УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ СПЛАВОВ

Значительное увеличение ρ наблюдается при сплавлении двух металлов при

ρ сплавов как правило выше, чем ρ чистых металлов

Влияние концентрации на удельное сопротивление сплава NiCu

a – зависимость ρ

b –

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ СПЛАВОВ

В РЯДЕ СЛУЧАЕВ ПРИ ПОВЫШЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ У

Скин-эффект

ТЕРМОЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА

При соприкосновении двух различных
металлов A и B, между ними

термоЭДС

nА и nВ – концентрации свободных электронов в металлах А

Конструкции термопар

1. Платина-Платинородий до 1600 0С
2. Хромель-Алюмель до 1000 0С
3. Железо-Константан

Таблица значений K [мкВ/град] относительно Pt при 0°С

(Fe–конст.) =
= (Fe–Pt) –

Тепло в металлах передается в основном теми же свободными электронами, которые

Механические свойства проводников

предел прочности при растяжении σР;
относительное удлинение при растяжении;

Классификация проводников по области применения

1. Металлы и сплавы с высокой удельной

2. Металлы и сплавы с высоким удельным сопротивлением

Манганин: Cu-85% ;

3. Металлы и сплавы специального назначения

Материалы для термопар
Тензометрические сплавы
Контактные материалы
скользящие, разрывные