По удельному электрическому сопротивлению.
1. Высокой проводимости (ρ≤0,05 мкОм∙м).
а) Серебро Ag.
Применение: контакты, электроды конденсаторов, радиочастотные кабели.
б) Медь Cu.
Применение: жилы проводов и кабелей.
в) Золото Au.
Применение: контакты, электроды, фотоэлементы.
г) Алюминий Al.
Применение: провода для ЛЭП, жилы проводов и кабелей.
д) Железо Fe.
Применение: провода ЛЭП не большой мощности.
е) Металлический натрий Na.
Применение: провода и кабели в полиэтиленовой оболочке.
2. Высокого сопротивления (ρ≥0,3 мкОм∙м).
а) Манганин сплав Cu – Mn – Ni.
Применение: образцовые резисторы.
б) Константан сплав Cu – Ni – Mn.
Применение: реостаты и электронагревательные приборы.
в) Сплавы на основе железа (нихромы Fe – Ni – Cr, фехрали Fe – Cr – Al).
Применение: электронагревательные элементы.
3. Сверхпроводники (ρ=0) при температурах близких к абсолютному нулю по шкале Кельвина -273,15 0С.
Алюминий Al, олово Sn, свинец Pb.
4. Криопроводники (ρ≈0) при температурах ниже -173 0С, но не переходя в сверхпроводящее состояние.
Алюминий Al, медь Cu, бериллий Be.
Применение: провода ЛЭП большой мощности, жилы кабелей, электрические машины, трансформаторы.
32.Свойства проводников.
К основным свойствам проводниковых материалов, относятся:
- электропроводность;
- температурный коэффициент удельного электрического сопротивления;
- работа выхода электрона;
- теплопроводность;
- контактная разность потенциалов и термо-ЭДС;
- линейный коэффициент теплового расширения;
- механическая прочность;
- относительное удлинение перед разрывом.
Электропроводность – способность материала проводить электрический ток. Количественной оценкой электропроводности является удельное объемное электрическое сопротивление ( ), т.е. величина сопротивления проводника из данного вещества длиной 1 м и сечением 1 м2.
Температурный коэффициент удельного электрического сопротивления. Влияние температуры на удельное электрическое сопротивление проводников характеризуется температурным коэффициентом удельного сопротивления ( ):
Работа выхода электрона.
Энергия, которую нужно затратить для удаления электрона из металла в вакуум называют работой выхода. Эта энергия зависит от рода металла, от состояния поверхности, в частности, от ее чистоты (покрытие поверхности металла может существенно снизить работу выхода, например, оксидирование чистого металла). Работа выхода выражается в электрон-вольтах (эВ).
Теплопроводность – способность передавать тепло от более нагретых к менее нагретым частям материала. За передачу теплоты через материал ответственны те же свободные электроны, которые определяют электропроводность металлов и число которых в единице объема металла весьма велико. Поэтому коэффициент теплопроводности (γ t) проводниковых материалов, намного больше, чем коэффициент теплопроводности диэлектриков. Очевидно, что при прочих равных условиях, чем больше удельная электрическая проводимость материала, тем больше его коэффициент теплопроводности.
Термоэлектродвижущая сила. При соприкосновении двух различных металлических проводников между ними возникает контактная разность потенциалов. Причина появления этой разности потенциалов заключается в различии значений работы выхода электронов из различных металлов, а также в том, что концентрация электронов, а, следовательно, и давление электронного газа у разных металлов и сплавов могут быть неодинаковыми.
Температурный коэффициент линейного расширения проводников. При нагреве до одинаковой температуры для различных проводников характерны разные значения увеличения их длины, которые характеризуются температурным коэффициентом линейного расширения: активные проводники – большие значения удлинения; пассивные проводники – меньшие значения удлинения (изменения линейных размеров).