11.Контактные явления в металлических проводниках

При соприкосновении двух различных Ме между ними возникает контактная разность потенциалов. Согласно квантоврй теории основной причиной возникновения является разница значений уровней Ферми сопрягаемых Ме. В изолированном состоянии Ме А и В характеризуются и . Термодинамические работы выхода электронов соответственно равны и . Кинетическая энергия электронов находящихся на уровнях Ферми в двух различных Ме различна, поэтому при контактировании металлов происходит переход электронов из области с большим значением в область с меньшей . В результате Ме В заряжается «+», а А заряжается «-», поэтому возникает , которая препятствует обратному переходу. Равновесие наступает тогда, когда работа электронов по преодолению возникшего поля будет равна разности энергии электронов переходящих через контакт. Таким образом внутренняя определяется как: e = - . Наличие контактного поля обеспечивает равенство потоков из одного Ме в другой в состоянии равновесия, т.к. скорости движения электронов очень велики, то равновесие устанавливается практически мгновенно с. В условиях равновесия уровень Ферми в обоих Ме одинаков: энергетические уровни в Ме зарядившиеся отрицательно поднимутся, а положительно – опустятся. Благодаря заряду областей выравнивание энергетических уровней происходит при переходе небольшого кол-ва электронов, двойной электр. слой сущ. в области перехода. Толщина порядка периода решётки. Этот слой не влияет на прохождение эл.тока через контакт этих Ме. Т.к. порядка нескольких эВ, то порядка 0,3-2 В.

13.Термопары(тп). Материалы для термопар.

Термопары – термоэлектрич. преобразователь температуры – темоэлемент, применяемый в измерительных и преобразовательных. Принцип действия основан на том, что нагревание или охлаждение контактов между проводниками, отличающихся хим. св-ми, приводит к возникновению термоЭДС. Термопара состоит из двух Ме сваренных на обоих концах.

Метрологической характеристикой термопары является градуировочная табл., в которой указываются тем-ра горячего конца термопары, термоЭДС, развиваемое термопарой при данной тем-ре. На практике обычно учитывают и тем-ру холодного конца ТП и ТЭДС, которая развивается на холодном конце, и для точных расчётов отнимают от ТЭДС горячего конца ТЭДС холодного.

Преимущества: 1) Измерение тем-ры до 2200 ; 2) Большой температурный диапозон;

Типы ТП: 1) Измерение до 1600 (платинородий-платиновые- 90% Pt, 10%Rh ;ТПП10); 2) До 1000 (хромель-аллюмелювые 90% Ni, 10%Cr); 3)До 600 (хромель-копелевые – 56%Cu, 44%Ni; 4) До 350 (медь-копелевые);

14.Материалы высокой проводимости.

Высокая проводимость- 0,1мкОм*м. Cu применяется: 1) в производстве обмоточных и монтажных проводов и кабелей, неизолированных проводов; 2) при изготовлении фальги гитенакса; 3) в производстве волноводов; 4) для рантовых слоёв со стёклами; 5) при изготовлении контактов; 6) шин распределительных устройств; 7) для коллекторных пластин эл.машин; 8) в микроэлектронике для межсоединений. Наиболее чистые сорта проводниковой меди МООК- катодная медь, МООБ- бескислородная. Эти сорта содержат не более 0,001% примесей. Вредные примеси: Висмут, Pb, O. Эти марки используются для проводов малого диаметр( несколько мкм), иработают при t>300 , =0,0173 мкОм*м. Преимущества: 1)малое ; 2)достаточно высокая механическая прочность; 3)стойкость к коррозии; 4)Хорошая обрабатываемость; 5)относительная лёгкость сварки и спайки. Бронза: виды: 1)медь+олово, 2)Cu+Al, 3)Cu+Be. По электропроводности бронза уступает Cu, но опережает по механ.прочности, стойкости к истеранию, карозионная стойкость. Применение: 1)пружинящих контактов эл.приборов, 2)для проводов линий эл.транспорта, 3)для пластин коллектора эл.машин. Аллюминий. В 3,3 раз легче меди, дешевле, =0,028мкОм*м, стойкость к коррозии за счёт плёнки . Al легконапыляется и обладает хорошей адгезией к Si. Из Al особой чистоты(примеси<0.005%) изготавливают электроды алюминивых кондёров, алюминиевую фальгу. Из Al(примеси<0.5%) – проволоку ит шины. В линияхэл.передачи используют сталеалюминиевые провода(прочность до 1500 МПа.