A fő tulajdonságai fémvezetők
A legfontosabb jellemző paraméterek a tulajdonságok a vezetőképes anyagok közé tartoznak: 1) a vezetőképesség # 947; vagy annak reciproka - ellenállás # 961;, 2) a hőmérsékleti együtthatója ellenállás TC # 961; vagy # 945; # 961; Valamint 3) a hővezetési tényezője # 955; T (korábban ez volt kijelölt # 947; T), 4) egy fajhő; 5) A fajhője olvadási rT.
Közötti kapcsolat az áramsűrűség # 948;, (A / m), és az elektromos térerősség E (V / m), egy fém vezeték is, mivel már a fentiekben jeleztük, adja az ismert képlet # 948; = # 947; E, az úgynevezett differenciális alakja Ohm-törvény.
Egy árambevezetőt R ellenállás egy L hosszúságú, és egy állandó keresztmetszetű S. ellenállása # 961; kiszámítása a képlet
mérésére # 961; vezetőképes anyagok mennyisége használhatja közös egységek Om # 903; mm² / m. Kommunikációs egységek közötti ellenállás a következő:
A tartomány ellenállási érték # 961; fémvezetők normál hőmérsékleten meglehetősen szűk: a 0,036 ezüst, hogy körülbelül 3,4 mikromho # 903; m egy vas-króm-alumínium ötvözetek.
Ellenállás a vezető függ az áram frekvenciáját áramlik rajta keresztül. Ismeretes, hogy a magas frekvenciákon az áramsűrűség változik keresztmetszetében a vezeték. Ez maximális a felszínen, és csökken a behatolási mélysége a karmester. Az eltolási áram a vezető felületén. Ezt a jelenséget nevezik bőr hatását. Ő erősebb, minél nagyobb a frekvencia. Mivel a keresztmetszeti területet, amelyen keresztül az áram csökken, az ellenállás vezetékes AC több volt, mint a DC ellenállás. A jelenlegi behatolási mélysége a vezetőt a gyakoriságát a mélységet, ahol a áramsűrűség faktorral csökken e = 2.72 .po képest annak értékét a vezető felületén.
A hőmérsékleti együttható a fajlagos ellenállása a fémek.
szabad elektron koncentráció N fémvezetőből hőmérséklet növelésével is szinte változatlan marad, de növeli az átlagos sebessége a termikus mozgás. Erősített és rezgések a kristályrács oldalakon. Quant rugalmas vibrálás nevű fonon. Kis termikus rezgések a kristályrács lehet tekinteni, mint az összegére fonon. A növekvő hőmérséklet fokozza az amplitúdó a termikus rezgések az atomok, azaz megnövekedett gömb térfogata szakasz, amely foglal egy oszcilláló atom.
Így, ahogy a hőmérséklet növekszik, egyre több és több akadályozó az elektronok sodródás hatása alatt egy elektromos mező. Ez vezet az a tény, hogy a csökkentett átlagos szabad úthossz az elektron # 955;, az elektron a mobilitás csökken, és ennek következtében csökken a vezetőképesség a fém, és növeli a fajlagos ellenállása. A változás az ellenállása vezetőben a hőmérséklet változása a 3K kapcsolatos ellenállása a vezető egy adott hőmérsékleten, az úgynevezett hőmérsékleti együtthatója ellenállás TK # 961; vagy. A hőmérsékleti együttható a fajlagos ellenállás mért R-3. A hőmérsékleti együttható a fajlagos ellenállása a fémek pozitív. Amint az következik fenti meghatározásnak, a differenciális expressziója TK # 961; Ez a következő:
.
Fajhője az anyag jellemzése hőt elnyelni Q melegítés során. Mivel a hőkapacitása a fizikai test olyan mennyiség megegyezik a hőmennyiség által elnyelt e szerv végzett melegítéssel 3K megváltoztatása nélkül fázisállapottal. A hőkapacitás mérjük J / K. A hőkapacitása fémes anyagok növekszik a hőmérséklet emelkedésével. Ezért a nagysága a hőkapacitása C határozzuk meg egy végtelenül változás az állam:
Az arány a hőkapacitása C az m tömegű test úgynevezett specifikus hő:
.
Fajhő mérjük J / (kg # 8729; K). Tűzálló anyagok jellemző az alacsony értékek a fajhő, az olvadó anyagok, ezzel szemben, jellemző a magas értéke fajhő.
Úgynevezett hővezető átadása hőenergia Q nem egyenletesen melegítjük a közegben a termikus mozgás és kölcsönhatása komponens szemcsék. hőátadás bármilyen környezetben, vagy bármely szervezet között kerül sor a melegebb részein a hideg. Ennek eredményeként, a hőhordozó közeg kiegyenlíti a hőmérséklet vagy szerv. A fémek, a hőátadás az valósítja meg, vezetési elektronok. A számú szabad elektronok egységnyi térfogatú fém elég nagy. Ezért, mint a szabály, hogy a hővezető fémek sokkal nagyobb, mint a hővezető dielektrikumok. Minél kisebb a szennyeződéseket tartalmaznak fémeket, annál magasabb a hővezetés. A növekedést a hővezető a szennyezések csökken.
Mint ismeretes, a hőátadás eljárást ismertetnek a Fourier törvény:
.
Itt, - .. A hőáram sűrűsége, vagyis a hőmennyiség mentén X koordináta átnyúlik egységnyi keresztmetszeti területe egységnyi idő, J / m 2 # 8729; s
- a hőmérséklet-gradiens mentén X koordináta. K / m,
- arányossági tényező, az úgynevezett hővezetési együtthatója (korábban kijelölt), W / R # 8729; m.
Tehát ez a kifejezés hővezető megfelelnek az a két fogalom: ez a hőátadás folyamatában, és az arányosság együttható jellemző folyamat.
A hőmérséklet és a fúziós hőt. A által elnyelt hő a szilárd kristályos testet annak átmenet az egyik fázisból a másikba az úgynevezett fázisátalakulás hőt. Különösen, a hő által elnyelt szilárd kristályos test való áttérés a szilárd anyag folyékony, az úgynevezett fúziós hő, és az a hőmérséklet, ahol az ömlesztő történik (állandó nyomáson), a továbbiakban az olvadási hőmérséklet és a jelöli TPL. A hőmennyiség korlátozza, amelyet meg kell összege egységet szilárd kristályos testtömeg hőmérsékleten TPL át azt egy folyékony állapotban, a továbbiakban konkrét fúziós hője RPL és mért MJ / kg vagy kJ / kg. Attól függően, hogy a olvadáspontja különbséget tűzálló fémek, amelynek olvadáspontja magasabb, mint a vas, azaz magasabb, mint 3539 0 C és olvadáspontja olvadó kevesebb, mint 500 0 C hőmérséklet-tartományban, 500 0 C és 3539 0 C tárgya az átlagos értékét az olvadáspont.
A kilépési munkáját a fém elektront. Opytpokazyvaet, chtosvobodnye elektronok szokásos hőmérsékleten gyakorlatilag nem hagy fém. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a felületi réteg a fém rögzítő generált elektromos mező. Ez az elektromos mező lehet képviseli, mint egy potenciális akadályt a kilépés elektronok a fém a környező vákuum. A gazdaság potenciális akadály keletkezik két okból. Először is, mivel az erők a vonzás a felesleges pozitív töltés felmerülő a fém eredményeként elektronok emisszióját azokból, és másodszor, taszítás miatt erők a korábban emittált elektronok, amelyek közei képződnek a fém felületén az elektron felhő. Ez elektron felhő együtt a külső réteg a pozitív ionok képez rács elektromos kétrétegű, egy elektromos mező hasonló területen síkkondenzátor. A vastagsága ez a réteg számos atomközi távolságok (30 -30 -30 -9 m). Ez nem hoz létre olyan elektromos mezőt a világűrben, hanem olyan potenciális akadályt a kilépés a szabad elektronok a fém.