Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 61
Текст из файла (страница 61)
В действительности электрический ток создают носители заряда с разными скоростями — как больше, так и меньше средней. Сила, действующая на носитель заряда со стороны магнитного поля, зависит от скорости, и поэтому носители заряда со скоростями, не равными средней, движутся не строго вдоль приложенного электрического поля, а под углом к нему. Это равносильно уменьшению длины свободного пробега в направлении вдоль электрического поля и увеличениго сопротивления, что н наблюдается на опыте. Это явление называют эффектом магнетосопротивления.
Из термомагнитных явлений наиболее интересен эффект Нернста — Эттингсгаузена. Если между концамн проводника поддерживается разность температуры, а перпендикулярно ему приложено магнитное поле, в проводнике создается разность потенциалов в направлении, перпендикулярном как тепловому пото. ку, так и магнитному полю.
Эта поперечная ЭДС Нернста — Эттингсгаузеиа возникает благодаря тому, что, хотя вдоль проводника не приложено внешнее электрическое поле, носители заряда упорндоченно движутся вдоль него, участвун в переносе теплоты, н во время этого движения отклоняются магнитным полем. 10.5.
ЭМИССИОННЫЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ Явление эмиссии — испускание электронов с поверхности металла широко используется в злектровакуумных приборах. Плотность эмиссионного тока описывается формулой Ричардсона — Дешмэна: 1= В)«ехр( — А/йу) . Это выражение, где В есть постоянная, зависящая ог природы вегцества, показывает, что при любой температуре г) 0 К существует эмиссия электронов из металла. Однако, поскольку работа выхода А составляет длн всех металлов несколько электрон-вольт (см.
табл. 1О.1), ток эмиссии исчезающе мал при низких температурах. При высокой температуре он может стать достаточным для практического использования. Такой вид эмиссии электронов, обусловленной сообщением им лополнитекьиой тепловой энергии, называется гермоэлектрокной эмиссией. Следует уточнить, что сргднян дополнительная ~сплавая энергия, которую может получить электрон сверх эяергии Ферми в любом реальном металле, остающемся в твердом состоянии, невелика и составляет доли электрон-вольт, т. е. намного меньше А.
Но при 7) 0 К верхний край энергетического распределения электронов размывается, как об этом говорилось выше, и появляются электроны с (г') (Р«. Согласно закону распределения Ферми — Дирака, некоторая часть электронов из этОго «теплового слоя» может иметь очень высокие энергии, превышающие )р«+А. Потеря электронов, несущих энергию выше средней, приводит к охлаждению эмиттирующего их металла, что можно набшодать непосредственно на опыте прн достаточных токах эмиссии. В последнее время развернулась разработка термоэмиссионных преобразователей теПловой энергии в электрическую. Если металл находитсн в ненулевом внешнем электрическом псле, форма энергетического барьера на границе металл — вакуум изме.
няется (рис. 10.7). Как показывает квантовомеханическое рассмотрение, имеется определенная вероятность того, что сквозь такой барьер конечной тппшины «просочится» некоторая часть электронов, имеющих энергию менее )Рр+А (гуннельный эффект, обусловленный волновой природой электрона). Таким образом, приложение внешнего электрического поля облегчает эмиссию, увеличивает эмиссионный ток, При достаточном увеличении напряженности внешнего поля становится возможным даже испусканне электронов катодом, находящимся при комнатной температуре. Это явление называется холодной или оптоэлектронной эмиссией и также применяется в риде электровакуумных приборов. 197 В 11.!) Медь РДЗДВЛ !! МЕТАЛЛЫ ВЫСОКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ДЛЯ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ЦЕПЕЙ И СПЛАВЫ НА ИХ ОСНОВЕ В.
В. Пасынков, О. В. //асынкова ! !.!. МВДЬ наби Ф 00/ж 0,0/74 00172 Ц0770 001 50 Л)7 Ю) Ю 0 207 400 500007'С 70 Рис 20 ЮО Ю 29 63,69 63 н 65 1и2 8,89 Мг.м /стенный номер . Атомная масса . Изотопы Валентность . Плотность при 20 'С Общие сведении. Медь встречается в природе в самородном состоянии, а также в аиде медных руд. Производство мели основано на переработке сульфидиых и оксидных соединений мели. Примепяю1двяся в практике мель па содержанию химических примесей в соответствии с ГОСТ 859 — 78 подразделяется ив марки !табл.
11.1). По механической прочности различают медь МТ вЂ” . твердую неотожженую н мель ММ вЂ” мягкую отожженную. Медь выпускается в виде слитков, прутков, труб и трубок, катанки, листов и лент, проволоки и проводов различных видов, катодов, профилей для коллектарных пластин и других фасонных изделий. Сортамент, марки, размеры, свойства полуфабрикатов и изделий нз меди и методы испытаний при приемке регламентированы ГОСТ. Свойства медной электротехнической проволоки.
Круглая электротехническая проволока из меди марок МТ и ММ изготовляется диаметром 0,02...10 мм. Временное сопротивление разрыву а. для МТ равно 360/..450 МПа и находится в обратной зависимости от диаметра, относительное удлинение перед разрывом а!/! !...2 агш Для проволоки нч атажжгнной ММ при малом ее диаметре а,=200...290 МПа, при большом диаметре а.=200.. 260 МПа. Для проволоки малого диаметра относительное удлинение перед разрывом 82/! равно 6...
...!6 еб, большого — !7...35 ага. Удельное электрическое сопротивление при 20 'С приведено в табл. !1.2. Механические свойства и удельное сопротивление меди МТ и ММ в других изделиях близки к приведенным выше. Общие физические свойства меди Рнс. 11.1. Зависимость временного сопротивления разрыву а„ относительного удлинения перед разрывам 61/! и удельного электрического сопротивления р проволоки из меди марки М! от температуры отжига (продолжительность отжита 1 ч) -200 0 200 400 аЮ 300 С 1!.2.
Зависимость модуля упругости твердой меди от температуры статический модуль: 2 — линамичесхий молуль -20 Рис. 11.3. Зависимость временного сопротивления разрыву а„ предела текучести а, и относительного уллинения перед разрывом б!/! отожженнай меди !99,985 ЯСп) от темпера- туры в области низких температур )равд. 11) Мегаллм высокой проводимости 198 % й)/) Мй( 80 00 0 200 «00 000 С 0 200 «00 000 0 й)/) ))к О/ ВВ и 20 «0 00% Сл(еп(па бефорыа((ап Рис. 11ий Зависимость числа Бринелля лля мягкой мели от температуры Рис. 1(.Ь. Зависимость временного сопратиаления разрыву а„предела текучести а„ относительнога удлинения перед разрывом Ы/(и твердости по Роквеллу )гг бескислородной меди от температуры отжига и исходного размера зерна (продолжительность отжига 1 ч, степень деформации 50 ей) Сплошные анака — матерках с зерном 0,015 мм; штриховые — материал с зерном 0,04 мм Рис.
11.6. Зависимость механических свойств бескислородной меди ат степени деформации и размера зерна Сшюшные «ризме — материал с зерном О,О(б мм; штрихевмс — материал с зерном 0,04 мм Механические характеристики меди приведены з табл. 11.3. Прн отжиге твердой медной проволоки происходит снижение предела Рис. 11.7. Зависимость временного сопротивления разрыву о, н относителыюго удлинения перед разрывом Л(/( бескислородной меди ог температуры в области положительных темпе- ратур (( (Вгт (В,О Р,б 77,0 ' 0 700200Л)0«00б()0'С Рис.
11.8. Зависимость температурного кснффициента линейнога расширения меди от температуры (при каждой температуре даны значения сч в диапазоне от 20 'С до данной температуры) -220 0 200 «00 000 000 С Рис. 11.9. Зависимость коэффициента тепла- пронодности меди ат температуры прочности при разрыве и рост относительного уллинения перел разрывом. Этот переход МТ а ММ иллюстрируется иа рис.
11.1, Модули упругости меди снижаются при изменении температуры нагрева ее (рис. 11.2). Механические свойства чистой отожженной меди в области низких температур показаны на рис. 11.3, из которого следует, что да температуры минус 100...200 "С медь сохраняет параметры, близкие к тем, которые были при 20 'С. Число Бринелля для мягкой меди заметно снижается с 199 1833.8 оооо ооо о о о 88888 ооооо Я очт г- сь а о о о о о о о о о" Коэффициент теплопроводиости к при 20'С Температурный коэффициент линейного распсирения прн 20...100"С ца 1О Удельная теплоемкость с при 20'С. Температура плавления Температура литья .
Объемная усалка Температура: горичей обработки рекрисгаллизацни отжига кипения Удельная теплота плавления. Удельная теплота испарения . Скорость окисления на воздухе при 700 *С Давление паров при 1000 'С . Скорость испарения при 1000 С 385...406 Вт-м ' К 16,4 К' ' 386 Дж кг 'К 1083 'С П 50...1200 'С 4"! ог о" о о" о о" о" о о" о 900...1050 'С 200 ..300 'С 500..700 С 2300...2590 'С о" о о о" о о о" о о 0,2!3 МДж кг 5,4 МДж кг - 10 ' кг.
м '" с ' 1О "Па 1О 'кг.м тс а сч о о о о о я 8 ооооооооо 888 13 1И 13 ! 3 о сб Я 3 о о о о о оооооооооо ЗЯЯЯЯЯо338 оооооооооо 888833 чйй) оооооооооо сс сс с.с сч о о о о 8 о о 3 8 о о о о о„ оооооооооо 3383333с,ос, о о о" о о о о о о" о 8888833388 оооооооооо 3 ог-33о оооЗ ФЖЖЖЖЖЖЖЖФ ~(2(2(2(Й ~(Ы:"('2(Й ф й 2 а он Лмм Ю мшо а э( нс ~ о о моЯ о ь' ь .но г. ~7 омм с9 а, м 1 сь м" со Я м сч д! Й' д( ы м с 2 м о ам Ю м ~ю о о. м 'в™ о сьй м о аког о 8 сь гэ й ".И~ о ,,2( м омл мр м о. о )2„2 о, одо с В Я мок 2 мы ростом температуры окружающей среды (рис.
П.4). Зависимость механической прочности и относительного удлинения перед разрывом (рис. 1!.5) для бескислороднай вакуумной меди от температуры отжита аналогична паказаиной на рис. П.!. При этом наблюдается и небольшая зависимость от размеров зерна. С ростам степени деформации (рис. П.б) относительное удлинение существенна снижается, а механическая прочность возрастает. Предел прочности бескислородной меди прн повышении температуры монотонно сни-, жается, а относительное удлинение перед разрывом растет с ростом температуры до 500 'С, после чего наблюдается текучесть испытуемого образца (рис. П.7).
Тепловые свойства меди Температурный коэффициент линейного расширения меди мана~анна возрастает с ростом температуры (рис. ! 1.8) . Коэффнпнент теплопроводности меди существенно убывает Табанил 11.2. Удельное сопротивление проволоки, мкОм.м [равд. 1!) Мегашмт высокой проводимости 04 п,г П,1 - гпп 0 2004000000501000~ Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
