Вопрос 10.

Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электрическое сопротивление и проводимость.

Ответ:

1. Проводниковые материалы…В качестве проводников электрического тока могут быть использованы как твердые тела, так и жидкости, а при соответствующих условиях и газы. К проводниковым материалам в электротехнике относятся металлы, их сплавы, контактные металлокерамические композиции и электротехнический уголь. Важнейшими практически применяемыми в электротехнике твердыми проводниковыми материалами являются металлы и их сплавы, характеризующиеся электронной проводимостью; основной параметр для них - удельное электрическое сопротивление в функции температуры.

Диапазон удельных сопротивлений металлических проводников весьма узок и составляет от 0,016 мкОм_м для серебра до 1,6 мкОм_м для жаростойких железохромоалюминиевых сплавов. Электрическое сопротивление графита с увеличением температуры проходит через минимум с последующим постепенным повышением.

По роду применения проводниковые материалы подразделяются на группы:

проводники с высокой проводимостью - металлы для проводов линий электропередачи и для изготовления кабелей, обмоточных и монтажных проводов для обмоток трансформаторов, электрических машин, аппаратуры и пр.;

конструкционные материалы - бронзы, латуни, алюминиевые сплавы и т.д., применяемые для изготовления различных токоведущих частей;

сплавы высокого сопротивления - предназначаемые для изготовления дополнительных сопротивлений к измерительным приборам, образцовых сопротивлений и магазинов сопротивлений, реостатов и элементов нагревательных приборов, а также сплавы для термопар, компенсационных проводов и т.п.;

контактные материалы - применяемые для пар неразъемных, разрывных и скользящих контактов;

материалы для пайки всех видов проводниковых материалов.

Механизм прохождения тока в металлах обусловлен движением (дрейфом) свободных электронов под воздействием электрического поля; поэтому металлы называют проводниками с электронной электропроводностью или проводниками первого рода.

2.Полупроводники́ — материалы, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения. Основным свойством этих материалов является увеличение электрической проводимости с ростом температуры

Диэлектрик (изолятор) — вещество, плохо проводящее или совсем не проводящее электрический ток. Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 10⁸ см⁻³. Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле. С точки зрения зонной теории твёрдого тела диэлектрик — вещество с шириной запрещённой зоны больше 3 эВ.

В обычных условия полупроводник, это диэлектрик

Вопрос 11

Классификация веществ по их магнитным свойствам. Магнитное поле. Магниты, электромагниты.

Классификация- применяют главным образом ферромагнитные материалы- железо, никель, кобальт и их сплавы.

В зависимости от ширины петли гистерезиса ферромагнитные материалы разделяются на магнитно-мягкие, и магнитно-твёрдые. Магнитно-мягкие материалы обычно используются для работы в переменно магнитном поле, так как малая ширина петли гистерезиса, обусловлены сравнительно маленькие потери энергии при перемагничивании. К ним относят электротехническую сталь, которая имеет весьма высокую магнитную проницаемость.

Магнитно-твёрдые материалы- служат для изготовления постоянных магнитов, используемых в электроизмерительных приборах, телефонах, и некоторых реле. К ним относится закалённая углеродистая сталь, кобальтовая сталь, и различные сплавы из алюминия, никеля, железа, кобальта: магнико, алнико.

Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения, магнитная составляющая электромагнитного поля

Магнит — тело, обладающее собственным магнитным полем.

Электромагнит — устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока.