Применение меди в электротехнике.

Характеристики основных физико-механических свойств меди

В деформированном состоянии прочность меди выше, чем у отожженного металла, а значения электропроводности понижены.

Медные шины изготавливаются по ГОСТ 434-78. Состояния, в котором поставляются медные шины потребителю: не отожженная (маркировка — Т-твердое), отожженным (М-мягкое) и ТВ-твердые шины, изготовленные из бескислородной меди.

Применение меди в электротехнике.

Медь используется в чистом виде: в производстве кабельных изделий, шин голого и контактного проводов, электрогенераторов, телефонного и телеграфного оборудования и радиоаппаратуры. Из меди изготавливают теплообменники, вакуум-аппараты, трубопроводы. Более 30% меди идет на сплавы. Сплавы меди с другими металлами используют в машиностроении, в автомобильной и тракторной промышленности (радиаторы, подшипники), для изготовления химической аппаратуры, изготовление силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов.

Твердая медь применяется для обеспечения высокой механической прочности, твердости и сопротивляемости истирания: контактные провода, шины распределительных устройств, коллекторные пластины электрических машин, изготовление волноводов и экранов, токопроводящие жилы кабелей и проводов диаметром до 0,2 мм.

Мягкая медь применяется в кабелях для гибкости и пластичности (отсутствие «пружинения» при изгибе): изготовление фольги , токопроводящие жилы круглого и прямоугольного сечения.

Задание №146

Эффектом Холла называется возникновение поперечного электрического поля и разности потенциалов в проводнике или полупроводнике, по которым проходит электрический ток, при помещении их в магнитное поле, перпендикулярное к направлению тока.

Если в магнитное поле с индукцией поместить проводник или электронный полупроводник, по которому течет электрический ток плотности j, то на электроны, движущиеся со скоростью V в магнитном поле, действует сила Лоренца F, отклоняющая их в определенную сторону (рис. 1).

Действие силы Лоренца на движущийся отрицательный заряд

Рис. 1

На противоположной стороне скапливаются положительные заряды.

В дырочном полупроводнике знаки зарядов на поверхностях меняются на противоположные (рис. 2).

Действие силы Лоренца на движущийся положительный заряд

Рис. 2

Поперечное электрическое поле препятствует отклонению движущихся заряженных частиц магнитным полем. Образующаяся разность потенциалов:

Dj = R (BЧI /d),

где I - сила тока;

d - линейный размер образца в направлении вектора B;

R - постоянная Холла.

Напряженность поперечного электрического поля определяется соотношением:

Ēп = R (B ґ j).

Для металлов и примесных полупроводников с одним типом проводимости:

R = A/nq (в СИ), R = A/cnq (в гауссовой системе),

Ē где с = 3*108 м/с - электродинамическая постоянная;

q и n - заряд и концентрация носителей тока;

А - безразмерный числовой коэффициент порядка единицы, связанный со статистическим характером распределения скоростей носителей тока.

По знаку постоянной Холла определяют тип проводимости полупроводника или проводника: при электронной проводимости q = -e (e - заряд электрона) и R < 0; при дырочной проводимости q = e и R > 0. По величине R можно определить концентрацию носителей тока.

Для полупроводников со смешанной проводимостью (n-типа и р-типа) постоянная Холла в общем случае зависит не только от подвижностей и концентраций обоих типов носителей тока - электронов (ue, ne) и дырок (uk, nk) - но и от величины магнитной индукции. Для слабых магнитных полей, т.е. при условии:

B << max(1/ue, 1/uk) (в СИ),

B/c << max(1/ue, 1/uk) (в гауссовой системе),

постоянная Холла равна:

R = (A/e) (uk nk - ue2 ne) / (uknk + uene)2 (в СИ),

R = (A/сe) (uk nk - ue2 ne) / (uknk + uene)2 (в гауссовой системе).

Знак постоянной Холла позволяет определить тип преимущественной проводимости полупроводника.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: