Электрөткізгіш металдардың табиғаты

30 
1- кристалды тор; 2- кристалды тордағы металдардың оң иондарының түйіні; 
3 – электронды газ. 
7.1 сурет - Металдың кристалды өткізгішінің құрылысы 
Металдың электронды теориясы бұрын тәжірбие жүзінде табылған 
электрөткізгіштің негізгі заңдарының талдамалы сипаттауға және анықтауға 
мүмкіндік берді. 
 
7.3 Өткізгішті металдардың негізгі электрлік және физикалық 
қасиеттері
Металл өткізгіштердің негізгі мінездемелеріне мыналар жатады:
- меншікті өткізгіштігі және меншікті кедергісі ( и );
- меншікті кедергінің температурасы коэффициенті (Т );
- меншікті жылуөткізгіштік (
);
- потенциалдар айырмасының контакті және термоэлектр қозғаушы 
күші;
- созылу кезіндегі беріктік шектігі және салыстырмалы созылу.
Тұрақты қимасы (S) және ұзындығы (1), (р) өткізгіш үшін мына өрнек 
бойынша есептеледі 
.
RSI
p

(7.1)
Металл өткізгіштік 20
0
С температурадағы (р) мәндер диапазоны күміс 
үшін 0.016 бастап және кейбір балқымалар үшін 10 мк Ом 
дейін құрайды.
Металл өткізгіштердің (р) меншікті кедергісі, металдардың электронды 
теориясына негізделіп, былай көрсетлуі мүмкін 
ОРТ
t
N
e
mVT


/
2

(7.2)
мұнда m-электронның массасы;
v - электронның жылу қозғалысының орташа жылдамдығы;

31 
- электронның тор түйінімен екі рет қақтығысуының 
арасындағы еркін өтуінің орташа ұзындығы;
е- электрон заряды;
N- өткізгіштің бірлік көлеміндегі бос заряд тасымалдаушылар-
дың саны.
Әртүрлі өткізгіштер үшін v
т 
– шамамен бірдей. Болмашы ерекшеленеді 
және N, мысалы, Cu және Ni үшін – бұл айырма 10%. Өткізгіштегі 
температура ұлғая отырып N саны өзгеріссіз қалады. Ұлғайған кезде t
o
тор 
тораптарының тербеліс амплитудасы ұлғаяды . Бұл бағытталған қозғалыс 
жолында көп кедергі тудырады 

ср
, және электрондардың қозғалмалылығы 
төмендейді. Сондықтан 

металдар t
о 
– ұлғаяды. 

металл өткізгіштің (мыстың) типтік қисық өткізгіші t 
о 
байланысты 7.1 
суретте көрсетілген, 
7.2 сурет - Мыстың 

-ның t –тәуелділігі 

-ның секіруі мыстың балқу температурасына сәйкес келеді (1083 
о
С). 
Температураның шағын ауқымдарында осындай тәуелділіктегі желілік – 
шамалап жақындатуға жол беріледі, және

шамасы бізді қызықтыратын 
температура ауқымында ∆t формуласы бойынша табылуы мүмкін 
)
1
(
0
t
t







(7.3) 
мұнда р мәні (6.3) теңдіктегі (
) шамасы меншікті кедергінің орташа 
температуралық коэффициенті деп аталады


.
/
1
0
0






ГРАД
t
T
t






(7.4) 

32 
Қатты таза металдардың 
сан 
мәні идеал газ үлкеюінің 
температуралық коэффициентіне жақын, 
.
004
,
0
273
/
1
1



град


Термо ЭҚК. Екі металдың түйісуінен олардың арасында патенциал-дар 
айырмасы пайда болады. Металдардың электрондық теориясынан, А және В 
металдардың түйісу потенциалдар айырмасы мынаған тең
)
/
ln(
/
0
0
B
A
B
AB
n
n
e
KT
U
U
U




(7.5)
мұнда 
-потенциалдар айырмасы; 
А және В металдарда электрондардың шоғырлануы.
Егер дәнекерлердің температуралары бірдей болса, онда тұйықталған 
тізбектегі потенциалдар айырмасы 0 тең. Егер бір түйісу Т , ал екіншісі Т , 
онда термо ЭҚК пайда болады.
U=U
AB
+U
BA
=U
B
-U
A
+КТ
1
/е ∙ln(n
0A
/n
0B
)+ U
A
-U
B
+КТ
2
/е∙ln(n
0A
/n
0B
), (7.6) 
U=К/е(Т
1
-Т
2
)ln(n
0A
/n
0B
)=А(Т
1
-Т
2
)
. (7.7) 
Үлкен КРП-і және сызықты тәуелділігі U = f(T
1
-T
2
) бар екі металды 
қабылдай отырып оны температураны анықтау үшін анықтаймыз.
(термопары).
7.3 сурет - Термопар сұлбасы 
Термопарлар температураны өлшеуге қиын болатын жерлерді басқа 
тәсілдермен өлшеуге арналған (ол электрлік машиналардың магнитті 
өткізгіштерін, трансформаторларды және тағы басқа). 

жүктеу 1,14 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: