Сопротивление металлических

Внутреннее сопротивление. Нередко электроизоляционные материалы не являются изотропными. Электрическое сопротивление материалов в направлении, параллельном поверхности образца (а у слоистых материалов в направлении вдоль слоев), меньше, чем в перпендикулярном направлении. Характеристикой таких материалов может служить внутреннее сопротивление R(, определяемое между двумя стандартными цилиндрическими электродами (см. 1-6). Электроды плотно вставляются в образец на определенном расстоянии друг от друга. В некоторых случаях, помимо внутреннего сопротивления RI, вводят понятие внутреннего удельного сопротивления р,-, рассчитываемого согласно формуле

Общеинженерные дисциплины также непосредственно используются в инженерной деятельности и являются основой для изучения различных специальных дисциплин. Однако в отличие от общенаучных их номенклатура и содержание определяются в зависимости ОТ характера специальной подготовки инженера. При подготовке инженеров-механиков, например, к таким дисциплинам относятся сопротивление материалов и теория ме-

где с — коэффициент, учитывающий способ, чистоту обработки и состояние поверхности контактных элементов (для очень грубых поверхностей с=3, для грубых с=2, для чисто обработанных с=1); НВ — поверхностная твердость по Бринеллю (выбирают по более мягкому контактирующему материалу); b — коэффициент, зависящий от характера деформации, вида и формы зоны контактирования (при нагрузке ниже предела упругости Ь=0,33; для линейного контакта Ь=0,5-=-0,7, для плоского контакта Ь—2,0; при наличии изолирующей оксидной пленки Ь=0,7-т-1,0); pn=pi+ +р2 — приведенное удельное сопротивление материалов, из которых выполнены контактные элементы; рг, р2 — удельные электрические сопротивления материалов контактных элементов. Более точный расчет FKV осуществляют по формулам [2].

Полупроводниковый постоянный резистор с линейной вольт-амперной характеристикой имеет такое же условное графическое обозначение, как постоянный резистор, сделанный из высокоомного металла или углеродистого вещества. Удельное сопротивление материалов, из которых изготавливаются постоянные резисторы, мало зависит от напряжения и плотности электрического тока. Поэтому сопротивление постоянного резистора практически постоянно в широком диапазоне изменений напряжений и токов. Постоянные полупроводниковые резисторы нашли распространение в интеграль ных микросхемах в качестве пассивных элементов.

31. Стенин П. А. Сопротивление материалов.—М.: Высшая школа, 1983.

бе откладывается время t, а по оси ординат — мгновенные значения напряжения u(t) или тока i(t). По аналогии с графиками, рассматриваемыми в курсах «Прикладная механика» и «Сопротивление материалов», график u(t) часто называют эпюрой напряжения. Если график импульсного процесса получен в результате визуальной или

Графическая форма записи — это график, выполненный в декартовой системе координат, где по оси абсцисс в определенном масштабе откладывается время t, а по оси ординат—мгновенные значения напряжения и (t) или тока i (t). По аналогии с графиками, рассматриваемыми в курсах «Прикладная механика» и «Сопротивление материалов», график u(t) часто называют эпюрой напр я-

Немалые трудности пришлось преодолеть русскому мастеру, пошедшему по никем до него не хоженому пути. Надо было создать совершенно новые по конструкции — целесообразные, работоспособные, достаточно прочные и в то же время не слишком тяжелые. Ведь математических методов расчета деталей машин тогда еще не было. Сопротивление материалов как практическая наука не существовала вовсе. Все решалось на глазок, интуицией и опытом мастера.

Расчет упругих шарниров при' малых перемещениях маятника (см. 55) можно провести по приближенным формулам, известным из курса «Сопротивление материалов».

7.2. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. M.: Наука, 1976.

Здесь р3 и ри — удельное сопротивление материалов заготовки и индуктора.

Сопротивление металлических проводников при повышении температуры возрастает. Зависимость сопротивления от температуры выражается следующей формулой:

Магнитные свойства ферритоь впервые были изучены в 1878 г, В 1909 г. немецкому ученому Хильперту был выдан патент на их изготовление. Одновременно в России исследованиями ферритов как магнитного материала занимался В. П. Вологдин, Однако в то время ферриты не получили практического применения, так как в постоянных и низкочастотных магнитных полях их свойства ниже свойств металла ческих магнитных материалов, а высокочастотная техника, где их преимущества неоспоримы, была развита слабо. Особые свойства ферритов при работе в высокочастотном диапазоне объясняются тем, что их удельное электрическое сопротивление в миллиарды раз превышает сопротивление металлических ферромагнетиков, т. е. в электрическом отношении они относятся к классу полупроводников или диэлектриков. Это практически исключает возникновение в ферритах вихревых токов при воздействии на них переменных магнитных полей. По-этЪму ферриты можно применять в качестве магнитного материала о диапазоне частот до сотен мегагерц (металлические материалы можно применять только в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц).

2.3. Полагая, что единственным источником потерь в коаксиальной линии служит конечное сопротивление металлических проводников, определить отношение радиусов Ь/а, обеспечивающее минимум погонного затухания. Каково оптимальное значение'волнового сопротивления при е=2,25?

4. Электрическое сопротивление металлических проводников возрастает с увеличением их температуры. Как объяснить это явление с точки зрения электронной теории электропроводности?

Для печей с рабочей температурой до 1400° С и окислительной атмосферой в рабочем пространстве могут применяться стержневые нагреватели из карборунда. Карборунд (карбид кремния SiC) получают спеканием при 1600—1700° С массы, состоящей из кремнезема и молотого кокса. Карборундовые нагреватели изготавливаются в виде цилиндрических стержней и известны под названием силитовых и глобаровых. Как силит, так и глобар имеют очень высокое удельное электрическое сопротивление, в сотни раз превосходящее удельное сопротивление металлических сплавов. Температурный коэффициент сопротивления у них переменный. Карборундовые стержни подвергаются с течением времени значительному «старению», поэтому питание таких нагревателей Осуществляется от трансформаторов с регулируе-МЫМ вторичным напряжением.

С повышением температуры сопротивление металлических проводников увеличивается, а с понижением — уменьшается. Зависимость сопротивления от температуры, исключая область сверхнизких температур, выражается в виде

К числу факторов, влияющих на удельное сопротивление металлических* проводников, относится и магнитное поле, под действием которого происходит искривление траектории движения электронов, что приводит к изменению электро- f проводности.

С увеличением температуры сопротивление металлических проводников увеличивается, а при уменьшении — уменьшается. Сопротивления при различных температурах определяются из выражения:

Сопротивление металлических проводников при повышении температуры возрастает. Зависимость сопротивления от температуры выражается следующей приближенной 'формулой:

Сопротивление металлических проводниковых материалов сильно зависит от температуры: с повышением температуры оно возрастает. Поэтому для уменьшения влияния температуры на точность измерительных приборов их обмртки, добавочные сопротивления и шунты изготовляют из материалов, сопротивление которых мало зависит от температуры (например, манганина). Степень влияния температуры на сопротивление определяется температурным коэффициентом.

Замечательной ос®бенностьк> ферритов является их высокое электрическое сопротивление, превышающее сопротивление металлических ферромагнетиков в 106—1015 раз. Эта особенность позволила разрешить казалось бы совершенно непреодолимую трудность, возникшую в технике высоких и сверхвысоких частот (ВЧ и СВЧ техника) в вопросе использования магнитных материалов. Дело в том, что в большинстве радиотехнических устройств, в которых применяются магнитные поля, для усиления этих полей в катушки с током помещают сердечники (магнитопроводы) из ферромагнитных материалов. При питании катушек постоянным током сердечники можно изготовлять из сплошного ферромагнетика, например железа, пермаллоя и др. При питании же переменным током, особенно повышенной частоты, такие сердечники уже непригодны, так как при перемагничивании в них возникают сильные вихревые токи, которые не только увеличивают потери энергии и снижают к. п. д. устройств, но и могут настолько нагревать сердечник, что устройство перестает работать или даже выходит из стрэя. Поэтому сердечники изготавливают из тонких листов и мелких частиц ферромагнетиков, изолированных друг от друга. Это позволило значительно уменьшить вихревые токи, но не сняло всех трудностей, связанных с потерями, скин-эффектом и т. д., особенно сильно проявляющихся на высоких и сверхвысоких частотах. Успех был достигнут лишь с разработкой ферритов, сочетающих в себе магнитные свойства ферромагнетиков с электрическими свойствами диэлектриков.