Глава 7

Теоретические основы товароведения

где ст - электрическая проводимость; К - сопротивление проводника; 5 - сечение проводника; / - длина проводника.

Электрическая проводимость измеряется в симменс/метр (СМ/м)*.

Величина, обратная удельной электропроводности, называется

лтр>ттт,Н1^тАЛ тттрц-тгширгт^илл гпппгУГИВТТР.НИем ^П^'

Электрическое сопротивление представляет сооои физическую величину, характеризующую противодействие проводника или электрической цепи электрическому току.

В зависимости от величины удельной электрической проводи­мости все тела можно разделить на три группы: 1 - проводники, 2 - полупроводники, 3 - диэлектрики.

К проводникам относятся материалы, имеющие электрическую проводимость а > 10⁶ СМ/м и обладающие электрическим сопро­тивлением р < 10'⁶ Ом-м. Металлы и сплавы металлов являются типичными проводниками. Лучшими проводниками считаются такие металлы, как серебро, медь, алюминий, у которых значения удельного электрического сопротивления составляют соответ­ственно 0,016; 0,017; 0,028 Ом-СМ.

При нагревании электрическое сопротивление проводников возрастает, а при переходе из твердого состояния в жидкое в боль­шинстве случаев наблюдается скачкообразный рост этого пока­зателя. Например, при переходе из твердого в жидкое состояние удельное электрическое сопротивление у ртути, меди и алюминия увеличивается соответственно в 3,2; 2,4; 1,64 раза.

Заметное влияние на величину электрической проводимости металлов оказывают приложенные к ним механические нагрузки.

* Симменс (СМ) - проводимость участка цепи сопротивлением 1 Ом.

20

При деформациях растяжения удельное электрическое сопро­тивление возрастает, при деформациях сжатия - уменьшается.

Полупроводники - это материалы, электрическая проводимость которых (о) находится в пределах:

По своим электрическим свойствам полупроводники занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. К полупроводникам относится ряд химических элементов (81, 8е, С, Аз), а также их сплавы, сульфиды, оксиды и другие соединения (М§₂,Си₂0,А15Ъид_Р.).

В полупроводниках при абсолютном нуле и в отсутствии подво­да энергии извне в зоне проводимости электронов нет, и материал в этих условиях не проводит электрического тока, т. е. является изолятором. При повышении температуры до некоторой вели­чины валентные электроны приобретают дополнительную энер­гию и переходят в возбужденное состояние, т. е. переходят в зону проводимости. При этом в том месте, которое занимал электрон в валентной зоне, образуется так называемая дырка - элементар­ная частица с зарядом, равным заряду электрона, но обладающая положительным знаком.

Диэлектрики, к которым относится большинство полимерных материалов, а также силикатные стекла, фарфор, керамика и дру­гие материалы, характеризуются низким значением электрической проводимости и высоким удельным электрическим сопротивле­нием:

Низкая электрическая проводимость диэлектриков обуслов­лена отсутствием в их структуре свободных электронов, т. к. все электроны связаны с положительно заряженными ядрами и при­надлежат определенным атомам или молекулам. Незначительная ионная проводимость диэлектриков в слабых полях обусловлена наличием примесей и структурных дефектов.

Одной из важнейших физических характеристик диэлектриков является показатель диэлектрической проницаемости (в).

21