O un circuito eléctrico a una corriente eléctrica.

La resistencia eléctrica se define como un coeficiente de proporcionalidad. R entre voltaje Ud. y alimentación CC I en la ley de Ohm para una sección de un circuito.

La unidad de resistencia se llama ohm(Ohm) en honor al científico alemán G. Ohm, quien introdujo este concepto en la física. Un ohmio (1 ohmio) es la resistencia de dicho conductor en el que, a voltaje 1 EN la corriente es igual a 1 A.

Resistividad.

La resistencia de un conductor homogéneo de sección transversal constante depende del material del conductor, su longitud yo y sección transversal S y se puede determinar mediante la fórmula:

Dónde ρ - resistencia específica de la sustancia de la que está hecho el conductor.

Resistencia específica de una sustancia.- esta es una cantidad física que muestra qué resistencia tiene un conductor hecho de esta sustancia de longitud unitaria y área de sección transversal unitaria.

De la fórmula se deduce que

Valor recíproco ρ , llamado conductividad σ :

Dado que la unidad SI de resistencia es 1 ohmio. la unidad de área es 1 m2 y la unidad de longitud es 1 m, entonces la unidad de resistividad del SI es 1 ohmio · m 2 /m, o 1 ohmio m. La unidad SI de conductividad es Ohm -1 m -1 .

En la práctica, el área de la sección transversal de cables delgados suele expresarse en milímetros cuadrados (mm2). En este caso, una unidad de resistividad más conveniente es Ohm mm 2 /m. Dado que 1 mm 2 = 0,000001 m 2, entonces 1 Ohm mm 2 /m = 10 -6 Ohm m. Los metales tienen una resistividad muy baja: aproximadamente (1·10 -2) ohmios·mm 2 /m, los dieléctricos: 10 15 -10 20 mayor.

Dependencia de la resistencia de la temperatura.

A medida que aumenta la temperatura, aumenta la resistencia de los metales. Sin embargo, hay aleaciones cuya resistencia casi no cambia al aumentar la temperatura (por ejemplo, constante, manganina, etc.). La resistencia de los electrolitos disminuye al aumentar la temperatura.

Coeficiente de temperatura de resistencia. de un conductor es la relación entre el cambio de resistencia del conductor cuando se calienta 1 °C y el valor de su resistencia a 0 ºC:

.

La dependencia de la resistividad de los conductores de la temperatura se expresa mediante la fórmula:

.

En general α Depende de la temperatura, pero si el rango de temperatura es pequeño, entonces el coeficiente de temperatura puede considerarse constante. Para metales puros α = (1/273)K-1. Para soluciones de electrolitos α < 0 . Por ejemplo, para una solución de sal de mesa al 10%. α = -0,02 K -1. Para Constantan (aleación de cobre y níquel) α = 10-5K-1.

La dependencia de la resistencia del conductor de la temperatura se utiliza en Termómetros de resistencia.

Resistividad de conductores populares (metales y aleaciones). resistividad del acero

Resistividad del hierro, aluminio y otros conductores.

La transmisión de electricidad a largas distancias requiere tener cuidado de minimizar las pérdidas resultantes de que la corriente supere la resistencia de los conductores que componen la línea eléctrica. Por supuesto, esto no significa que tales pérdidas, que ocurren específicamente en circuitos y dispositivos de consumo, no influyan.

Por ello, es importante conocer los parámetros de todos los elementos y materiales utilizados. Y no sólo eléctricos, sino también mecánicos. Y tenga a su disposición algunos materiales de referencia convenientes que le permitirán comparar las características de diferentes materiales y elegir para el diseño y la operación exactamente lo que será óptimo en una situación particular en las líneas de transmisión de energía, donde la tarea será más productiva. es decir, con alta eficiencia, para llevar energía al consumidor se tiene en cuenta tanto la economía de pérdidas como la propia mecánica de las líneas. La eficiencia económica final de la línea depende de la mecánica, es decir, del dispositivo y disposición de los conductores, aisladores, soportes, transformadores elevadores/reductores, el peso y la resistencia de todas las estructuras, incluidos los cables tendidos a largas distancias. así como los materiales seleccionados para cada elemento estructural, su trabajo y costos de operación. Además, en las líneas que transmiten electricidad, existen mayores requisitos para garantizar la seguridad tanto de las propias líneas como de todo lo que pasa por donde pasan. Y esto agrega costos tanto para proporcionar cableado eléctrico como para un margen adicional de seguridad de todas las estructuras.

A efectos de comparación, los datos suelen reducirse a una forma única y comparable. A menudo, a tales características se les añade el epíteto “específico”, y los valores en sí se consideran en base a ciertos estándares unificados por parámetros físicos. Por ejemplo, la resistividad eléctrica es la resistencia (ohmios) de un conductor hecho de algún metal (cobre, aluminio, acero, tungsteno, oro) que tiene una longitud unitaria y una sección transversal unitaria en el sistema de unidades de medida utilizado (generalmente SI ). Además, se especifica la temperatura, ya que al calentarse la resistencia de los conductores puede comportarse de forma diferente. Se toman como base las condiciones de funcionamiento promedio normales: a 20 grados Celsius. Y donde las propiedades son importantes al cambiar los parámetros ambientales (temperatura, presión), se introducen coeficientes y se compilan tablas adicionales y gráficos de dependencia.

Tipos de resistividad

Dado que ocurre resistencia:

• activo - u óhmico, resistivo - resultante del gasto de electricidad para calentar un conductor (metal) cuando una corriente eléctrica lo atraviesa, y
• reactiva - capacitiva o inductiva - que surge de las pérdidas inevitables debido a la creación de cualquier cambio en la corriente que pasa a través del conductor de campos eléctricos, entonces la resistividad del conductor se presenta en dos variedades:

1. Resistencia eléctrica específica a la corriente continua (de naturaleza resistiva) y
2. Resistencia eléctrica específica a la corriente alterna (que tiene naturaleza reactiva).

Aquí, la resistividad de tipo 2 es un valor complejo que consta de dos componentes TC: activo y reactivo, ya que la resistencia resistiva siempre existe cuando pasa la corriente, independientemente de su naturaleza, y la resistencia reactiva ocurre solo con cualquier cambio en la corriente en los circuitos. En los circuitos de CC, la reactancia ocurre solo durante procesos transitorios asociados con la activación de la corriente (cambio de corriente de 0 a nominal) o el apagado (diferencia de nominal a 0). Y normalmente sólo se tienen en cuenta a la hora de diseñar la protección contra sobrecargas.

En los circuitos de corriente alterna, los fenómenos asociados a la reactancia son mucho más diversos. Dependen no sólo del paso real de la corriente a través de una determinada sección transversal, sino también de la forma del conductor, y la dependencia no es lineal.

El hecho es que la corriente alterna induce un campo eléctrico tanto alrededor del conductor por el que fluye como en el propio conductor. Y de este campo surgen corrientes parásitas, que dan el efecto de "empujar" el movimiento principal real de las cargas, desde las profundidades de toda la sección transversal del conductor hasta su superficie, el llamado "efecto piel" (de piel - piel). Resulta que las corrientes parásitas parecen "robar" su sección transversal al conductor. La corriente fluye en una determinada capa cerca de la superficie, el espesor restante del conductor no se utiliza, no reduce su resistencia y simplemente no tiene sentido aumentar el espesor de los conductores. Especialmente en altas frecuencias. Por lo tanto, para corriente alterna, la resistencia se mide en aquellas secciones de conductores donde toda su sección puede considerarse cercana a la superficie. Un cable de este tipo se llama delgado; su espesor es igual al doble de la profundidad de esta capa superficial, donde las corrientes parásitas desplazan la corriente principal útil que fluye en el conductor.

Por supuesto, reducir el espesor de los cables redondos no agota la conducción efectiva de la corriente alterna. El conductor se puede adelgazar, pero al mismo tiempo se puede aplanar en forma de cinta, entonces la sección transversal será más alta que la de un cable redondo y, en consecuencia, la resistencia será menor. Además, simplemente aumentar la superficie tendrá el efecto de aumentar la sección transversal efectiva. Se puede lograr lo mismo utilizando alambre trenzado en lugar de alambre unipolar; además, el alambre trenzado es más flexible que el alambre unipolar, lo que suele ser valioso. Por otro lado, teniendo en cuenta el efecto piel en los alambres, es posible hacer que los alambres sean compuestos haciendo el núcleo de un metal que tenga buenas características de resistencia, por ejemplo, acero, pero bajas características eléctricas. En este caso, se realiza una trenza de aluminio sobre el acero, que tiene una resistividad menor.

Además del efecto piel, el flujo de corriente alterna en los conductores se ve afectado por la excitación de corrientes parásitas en los conductores circundantes. Estas corrientes se denominan corrientes de inducción y se inducen tanto en metales que no desempeñan el papel de cableado (elementos estructurales portantes) como en los cables de todo el complejo conductor, que desempeñan el papel de cables de otras fases, neutro. , puesta a tierra.

Todos estos fenómenos ocurren en todas las estructuras eléctricas, por lo que es aún más importante contar con una referencia integral para una amplia variedad de materiales.

La resistividad de los conductores se mide con instrumentos muy sensibles y precisos, ya que para el cableado se seleccionan los metales con la resistencia más baja, del orden de ohmios * 10-6 por metro de longitud y metro cuadrado. mm. secciones. Para medir la resistividad del aislamiento, por el contrario, se necesitan instrumentos que tengan rangos de valores de resistencia muy grandes, generalmente megaohmios. Está claro que los conductores deben conducir bien y los aisladores deben aislar bien.

Mesa

El hierro como conductor en la ingeniería eléctrica.

El hierro es el metal más común en la naturaleza y la tecnología (después del hidrógeno, que también es un metal). Es el más barato y tiene excelentes características de resistencia, por lo que se utiliza en todas partes como base para la resistencia de diversas estructuras.

En ingeniería eléctrica, el hierro se utiliza como conductor en forma de alambres de acero flexibles donde se necesita resistencia física y flexibilidad, y la resistencia requerida se puede lograr mediante la sección transversal adecuada.

Al tener una tabla de resistividades de varios metales y aleaciones, se pueden calcular las secciones transversales de cables fabricados a partir de diferentes conductores.

Como ejemplo, intentemos encontrar la sección transversal eléctricamente equivalente de conductores hechos de diferentes materiales: cobre, tungsteno, níquel y alambre de hierro. Tomemos como material de partida alambre de aluminio con una sección transversal de 2,5 mm.

Necesitamos que en una longitud de 1 m la resistencia del cable hecho de todos estos metales sea igual a la resistencia del original. La resistencia del aluminio por 1 m de longitud y 2,5 mm de sección será igual a

Sustituyendo los valores originales, obtenemos la resistencia de un trozo de alambre de aluminio de un metro de largo en ohmios.

Después de esto, resolvamos la fórmula para S

Dado que la resistividad en la tabla se mide en un cable de 1 m de largo, en microohmios por sección de 1 mm2, la obtuvimos en microohmios. Para obtenerlo en ohmios, debes multiplicar el valor por 10-6. Pero no necesariamente necesitamos obtener el número ohm con 6 ceros después del punto decimal, ya que todavía encontramos el resultado final en mm2.

Como puedes ver, la resistencia del hierro es bastante alta, el alambre es grueso.

Pero hay materiales para los que es aún mayor, por ejemplo, el níquel o el constanten.

Artículos relacionados:

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Tabla de resistividad eléctrica de metales y aleaciones en ingeniería eléctrica.

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Resistencia específica de los metales.

Resistencia específica de las aleaciones.

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Resistividad eléctrica | Mundo de la soldadura

Resistividad eléctrica de materiales.

La resistividad eléctrica (resistividad) es la capacidad de una sustancia para impedir el paso de la corriente eléctrica.

Unidad de medida (SI) - Ohm m; También se mide en Ohm cm y Ohm mm2/m.

LITERATURA

• Alfa y Omega. Libro de referencia rápida / Tallin: Printest, 1991 – 448 p.
• Manual de física elemental / N.N. Koshkin, M.G. Shirkevich. M., Ciencias. 1976. 256 págs.
• Manual de soldadura de metales no ferrosos / S.M. Gurevich. Kyiv: Naukova Dumka. 1990. 512 pág.

weldworld.ru

Resistividad de metales, electrolitos y sustancias (Tabla)

Resistividad de metales y aislantes.

La tabla de referencia proporciona los valores de resistividad p de algunos metales y aisladores a una temperatura de 18-20 ° C, expresados ​​​​en ohmios cm. El valor de p para metales depende en gran medida de las impurezas; la tabla muestra los valores de p para metales químicamente puros y para aislantes se dan de forma aproximada. Los metales y aisladores están ordenados en la tabla en orden creciente de valores de p.

Tabla de resistividad de metales

Tabla de resistividad de aisladores.

Resistividad de metales puros a bajas temperaturas.

La tabla proporciona los valores de resistividad (en ohmios cm) de algunos metales puros a bajas temperaturas (0°C).

Relación de resistencia Rt/Rq de metales puros a temperaturas T°K y 273°K.

La tabla de referencia proporciona la relación Rt/Rq de las resistencias de los metales puros a temperaturas T ° K y 273 ° K.

Resistencia específica de los electrolitos.

La tabla muestra los valores de resistividad de los electrolitos en ohmios cm a una temperatura de 18 ° C. La concentración de las soluciones se da en porcentajes, que determinan la cantidad de gramos de sal anhidra o ácido en 100 g de solución.

Fuente de información: BREVE GUÍA FÍSICA Y TÉCNICA / Tomo 1, - M.: 1960.

infotables.ru

Resistividad eléctrica - acero

Página 1

La resistividad eléctrica del acero aumenta al aumentar la temperatura, observándose los mayores cambios cuando se calienta a la temperatura del punto Curie. Después del punto de Curie, la resistividad eléctrica cambia ligeramente y a temperaturas superiores a 1000 C permanece prácticamente constante.  

Debido a la alta resistividad eléctrica del acero, estos iuKii crean una gran desaceleración en la disminución del flujo. En contactores de 100 A, el tiempo de caída es de 0,07 segundos y en contactores de 600 A, de 0,23 segundos. Debido a los requisitos especiales para los contactores de la serie KMV, que están diseñados para encender y apagar los electroimanes de los accionamientos del interruptor de aceite, el mecanismo electromagnético de estos contactores permite ajustar el voltaje de actuación y el voltaje de liberación ajustando la fuerza del resorte de retorno. y un resorte de rotura especial. Los contactores del tipo KMV deben funcionar con una caída de tensión profunda. Por lo tanto, la tensión mínima de funcionamiento de estos contactores puede caer hasta el 65% UH. Un voltaje de funcionamiento tan bajo da como resultado que la corriente fluya a través del devanado a voltaje nominal, lo que resulta en un mayor calentamiento de la bobina.  

El aditivo de silicio aumenta la resistividad eléctrica del acero casi proporcionalmente al contenido de silicio y, por lo tanto, ayuda a reducir las pérdidas debidas a las corrientes parásitas que se producen en el acero cuando opera en un campo magnético alterno.  

El aditivo de silicio aumenta la resistividad eléctrica del acero, lo que ayuda a reducir las pérdidas por corrientes parásitas, pero al mismo tiempo el silicio empeora las propiedades mecánicas del acero y lo vuelve quebradizo.  

Ohm - mm2/m - resistividad eléctrica del acero.  

Para reducir las corrientes parásitas, se utilizan núcleos hechos de grados de acero con mayor resistividad eléctrica del acero, que contienen entre 0,5 y 4,8% de silicio.  

Para ello, se colocó una fina pantalla de acero magnético blando sobre un enorme rotor fabricado con la aleación óptima SM-19. La resistividad eléctrica del acero difiere poco de la resistividad de la aleación, y el CG del acero es aproximadamente un orden de magnitud mayor. El espesor de la pantalla se selecciona según la profundidad de penetración de los armónicos dentales de primer orden y es igual a 0,8 mm. A modo de comparación, las pérdidas adicionales, W, se dan para un rotor de jaula de ardilla básico y un rotor de dos capas con un cilindro macizo hecho de aleación SM-19 y con anillos terminales de cobre.  

El principal material conductor magnético son láminas de acero eléctrico aleado que contienen de 2 a 5% de silicio. El aditivo de silicio aumenta la resistividad eléctrica del acero, como resultado de lo cual se reducen las pérdidas por corrientes parásitas, el acero se vuelve resistente a la oxidación y al envejecimiento, pero se vuelve más quebradizo. En los últimos años se ha utilizado ampliamente el acero laminado en frío de grano orientado con mayores propiedades magnéticas en la dirección de laminación. Para reducir las pérdidas por corrientes parásitas, el núcleo magnético se fabrica en forma de un paquete ensamblado a partir de láminas de acero estampado.  

El acero eléctrico es acero con bajo contenido de carbono. Para mejorar las características magnéticas se le introduce silicio, lo que provoca un aumento de la resistividad eléctrica del acero. Esto conduce a una reducción de las pérdidas por corrientes parásitas.  

Después del tratamiento mecánico, el núcleo magnético se recoce. Dado que las corrientes parásitas en el acero participan en la creación de la desaceleración, uno debe centrarse en el valor de la resistividad eléctrica del acero del orden de Pc (Iu-15) 10 - 6 ohm cm. En la posición atraída de la armadura, el magnético. El sistema está bastante saturado, por lo que la inducción inicial en diferentes sistemas magnéticos fluctúa dentro de límites muy pequeños y para acero de grado E Vn1 6 - 1 7 ch. El valor de inducción indicado mantiene la intensidad del campo en el acero del orden de Yang.  

Para la fabricación de sistemas magnéticos (núcleos magnéticos) de transformadores, se utilizan aceros eléctricos especiales de lámina delgada con un alto contenido de silicio (hasta un 5%). El silicio favorece la descarburación del acero, lo que conduce a un aumento de la permeabilidad magnética, reduce las pérdidas por histéresis y aumenta su resistividad eléctrica. El aumento de la resistividad eléctrica del acero permite reducir las pérdidas debidas a corrientes parásitas. Además, el silicio debilita el envejecimiento del acero (aumentando las pérdidas del acero con el tiempo), reduce su magnetoestricción (cambios en la forma y el tamaño de un cuerpo durante la magnetización) y, en consecuencia, el ruido de los transformadores. Al mismo tiempo, la presencia de silicio en el acero aumenta su fragilidad y complica su mecanizado.  

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Resistividad | Wikitrónica

La resistividad es una característica de un material que determina su capacidad para conducir corriente eléctrica. Definido como la relación entre el campo eléctrico y la densidad de corriente. En el caso general, es un tensor, pero para la mayoría de los materiales que no presentan propiedades anisotrópicas, se acepta como una cantidad escalar.

Designación - ρ

$ \vec E = \rho \vec j, $

$ \vec E $ - intensidad del campo eléctrico, $ \vec j $ - densidad de corriente.

La unidad de medida del SI es el ohmímetro (ohm m, Ω m).

La resistividad de un cilindro o prisma (entre los extremos) de un material de longitud l y sección S se determina de la siguiente manera:

$ R = \frac(\rho l)(S). $

En tecnología, la definición de resistividad se utiliza como la resistencia de un conductor de una unidad de sección transversal y una unidad de longitud.

Resistividad de algunos materiales utilizados en ingeniería eléctrica Editar

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Resistividad eléctrica | fórmula, volumétrica, tabla

La resistividad eléctrica es una cantidad física que indica hasta qué punto un material puede resistir el paso de una corriente eléctrica a través de él. Algunas personas pueden confundir esta característica con la resistencia eléctrica ordinaria. A pesar de la similitud de conceptos, la diferencia entre ellos es que específico se refiere a sustancias, y el segundo término se refiere exclusivamente a conductores y depende del material de su fabricación.

El valor recíproco de este material es la conductividad eléctrica. Cuanto mayor sea este parámetro, mejor fluirá la corriente a través de la sustancia. En consecuencia, cuanto mayor sea la resistencia, más pérdidas se esperan en la producción.

Fórmula de cálculo y valor de medición.

Teniendo en cuenta cómo se mide la resistencia eléctrica específica, también es posible rastrear la conexión con la no específica, ya que se utilizan unidades de ohmios m para denotar el parámetro. La cantidad en sí se denota como ρ. Con este valor es posible determinar la resistencia de una sustancia en un caso particular, en función de su tamaño. Esta unidad de medida corresponde al sistema SI, pero pueden ocurrir otras variaciones. En tecnología se puede ver periódicamente la designación obsoleta Ohm mm2/m. Para convertir de este sistema al internacional no necesitarás utilizar fórmulas complejas, ya que 1 Ohm mm2/m equivale a 10-6 Ohm m.

La fórmula para la resistividad eléctrica es la siguiente:

R= (ρ l)/S, donde:

• R – resistencia del conductor;
• Ρ – resistividad del material;
• l – longitud del conductor;
• S – sección transversal del conductor.

Dependencia de la temperatura

La resistividad eléctrica depende de la temperatura. Pero todos los grupos de sustancias se manifiestan de manera diferente cuando cambia. Esto debe tenerse en cuenta al calcular los cables que funcionarán en determinadas condiciones. Por ejemplo, en la calle, donde los valores de temperatura dependen de la época del año, los materiales necesarios son menos susceptibles a cambios en el rango de -30 a +30 grados Celsius. Si planea usarlo en equipos que funcionarán en las mismas condiciones, también necesitará optimizar el cableado para parámetros específicos. El material siempre se selecciona teniendo en cuenta el uso.

En la tabla nominal, la resistividad eléctrica se toma a una temperatura de 0 grados Celsius. El aumento de los indicadores de este parámetro cuando se calienta el material se debe al hecho de que la intensidad del movimiento de los átomos en la sustancia comienza a aumentar. Los portadores de carga eléctrica se dispersan aleatoriamente en todas direcciones, lo que provoca la creación de obstáculos al movimiento de las partículas. La cantidad de flujo eléctrico disminuye.

A medida que la temperatura disminuye, las condiciones para el flujo de corriente mejoran. Al alcanzar una determinada temperatura, que será diferente para cada metal, aparece la superconductividad, en la que la característica en cuestión llega casi a cero.

Las diferencias de parámetros alcanzan a veces valores muy grandes. Se pueden utilizar como aislantes aquellos materiales que tengan altas prestaciones. Ayudan a proteger el cableado de cortocircuitos y contacto humano involuntario. Algunas sustancias no son aplicables en absoluto a la ingeniería eléctrica si tienen un valor alto de este parámetro. Otras propiedades pueden interferir con esto. Por ejemplo, la conductividad eléctrica del agua no tendrá mucha importancia para un área determinada. A continuación se muestran los valores de algunas sustancias con indicadores altos.

Las sustancias de bajo rendimiento se utilizan más activamente en ingeniería eléctrica. Suelen ser metales que sirven como conductores. También hay muchas diferencias entre ellos. Para conocer la resistividad eléctrica del cobre u otros materiales, conviene consultar la tabla de referencia.

Resistividad eléctrica volumétrica específica

Este parámetro caracteriza la capacidad de pasar corriente a través del volumen de una sustancia. Para medir, es necesario aplicar un potencial de voltaje desde diferentes lados del material a partir del cual se incluirá el producto en el circuito eléctrico. Se alimenta con corriente con parámetros nominales. Después de pasar, se miden los datos de salida.

Uso en ingeniería eléctrica.

Cambiar un parámetro a diferentes temperaturas se usa ampliamente en ingeniería eléctrica. El ejemplo más sencillo es una lámpara incandescente que utiliza un filamento de nicromo. Cuando se calienta, comienza a brillar. Cuando la corriente lo atraviesa, comienza a calentarse. A medida que aumenta el calentamiento, también aumenta la resistencia. En consecuencia, la corriente inicial necesaria para obtener iluminación es limitada. Una espiral de nicromo, utilizando el mismo principio, puede convertirse en un regulador en varios dispositivos.

También se utilizan ampliamente metales preciosos, que tienen características adecuadas para la ingeniería eléctrica. Para circuitos críticos que requieren alta velocidad, se seleccionan contactos plateados. Son caros, pero dada la cantidad relativamente pequeña de materiales, su uso está bastante justificado. El cobre es inferior a la plata en conductividad, pero tiene un precio más asequible, por lo que se utiliza con mayor frecuencia para crear cables.

En condiciones en las que se pueden utilizar temperaturas extremadamente bajas, se utilizan superconductores. Para temperatura ambiente y uso en exteriores no siempre son apropiados, ya que a medida que aumenta la temperatura su conductividad comenzará a disminuir, por lo que para tales condiciones el aluminio, el cobre y la plata siguen siendo los líderes.

En la práctica se tienen en cuenta muchos parámetros y este es uno de los más importantes. Todos los cálculos se realizan en la etapa de diseño, para lo cual se utilizan materiales de referencia.

A pesar de que este tema puede parecer completamente banal, en él responderé una pregunta muy importante sobre el cálculo de la pérdida de voltaje y el cálculo de las corrientes de cortocircuito. Creo que este será el mismo descubrimiento para muchos de ustedes como lo fue para mí.

Recientemente estudié un GOST muy interesante:

GOST R 50571.5.52-2011 Instalaciones eléctricas de baja tensión. Parte 5-52. Selección e instalación de equipos eléctricos. Cableado eléctrico.

Este documento proporciona una fórmula para calcular la pérdida de voltaje y los estados:

p es la resistividad de los conductores en condiciones normales, igual a la resistividad a la temperatura en condiciones normales, es decir, 1,25 resistividad a 20 °C, o 0,0225 ohmios mm 2 /m para cobre y 0,036 ohmios mm 2 /m para aluminio;

No entendí nada =) Aparentemente, al calcular la pérdida de voltaje y al calcular las corrientes de cortocircuito, debemos tener en cuenta la resistencia de los conductores, como en condiciones normales.

Vale la pena señalar que todos los valores de la tabla se dan a una temperatura de 20 grados.

¿Cuáles son las condiciones normales? Pensé que 30 grados centígrados.

Recordemos la física y calculemos a qué temperatura la resistencia del cobre (aluminio) aumentará 1,25 veces.

R1=R0

R0 – resistencia a 20 grados Celsius;

R1 - resistencia a T1 grados Celsius;

T0 - 20 grados centígrados;

α=0,004 por grado Celsius (el cobre y el aluminio son casi iguales);

1,25=1+α (T1-T0)

Т1=(1,25-1)/ α+Т0=(1,25-1)/0,004+20=82,5 grados Celsius.

Como puede ver, esto no es 30 grados en absoluto. Aparentemente, todos los cálculos deben realizarse a las temperaturas de cable máximas permitidas. La temperatura máxima de funcionamiento del cable es de 70 a 90 grados, según el tipo de aislamiento.

Para ser honesto, no estoy de acuerdo con esto, porque... esta temperatura corresponde a un modo prácticamente de emergencia de la instalación eléctrica.

En mis programas, configuro la resistividad del cobre en 0,0175 ohmios mm 2 /m y la del aluminio en 0,028 ohmios mm 2 /m.

Si recuerdas, escribí que en mi programa para calcular corrientes de cortocircuito, el resultado es aproximadamente un 30% menor que los valores de la tabla. Allí, la resistencia del bucle de fase cero se calcula automáticamente. Intenté encontrar el error, pero no pude. Al parecer, la inexactitud del cálculo radica en la resistividad utilizada en el programa. Y todos pueden preguntar sobre la resistividad, por lo que no debería haber preguntas sobre el programa si indica la resistividad en el documento anterior.

Pero lo más probable es que tenga que realizar cambios en los programas para calcular las pérdidas de voltaje. Esto dará como resultado un aumento del 25% en los resultados del cálculo. Aunque en el programa ELÉCTRICO las pérdidas de voltaje son casi las mismas que las mías.

Si es tu primera vez en este blog, entonces puedes ver todos mis programas en la página.

En su opinión, ¿a qué temperatura se deben calcular las pérdidas de voltaje: a 30 o 70-90 grados? ¿Existen regulaciones que respondan a esta pregunta?

¿Cuál es la resistividad de una sustancia? Para responder a esta pregunta en palabras simples, debe recordar su curso de física e imaginar la encarnación física de esta definición. Una corriente eléctrica pasa a través de una sustancia y ésta, a su vez, impide el paso de la corriente con cierta fuerza.

El concepto de resistividad de una sustancia.

Es este valor el que muestra con qué fuerza una sustancia impide el flujo de corriente, es decir, la resistencia específica (la letra latina “rho”). En el sistema internacional de unidades, la resistencia expresado en ohmios, multiplicado por metro. La fórmula para el cálculo es: "La resistencia se multiplica por el área de la sección transversal y se divide por la longitud del conductor".

Surge la pregunta: "¿Por qué se utiliza otra resistencia para encontrar la resistividad?" La respuesta es simple: hay dos cantidades diferentes: resistividad y resistencia. El segundo muestra cuán capaz es una sustancia de impedir que la corriente la atraviese, y el primero muestra prácticamente lo mismo, sólo que ya no estamos hablando de una sustancia en el sentido general, sino de un conductor con una longitud y una transversal específicas. área seccional, que están hechos de esta sustancia.

La cantidad recíproca que caracteriza la capacidad de una sustancia para transmitir electricidad se llama conductividad eléctrica específica, y la fórmula mediante la cual se calcula la resistividad específica está directamente relacionada con la conductividad específica.

Aplicaciones del cobre

El concepto de resistividad se utiliza ampliamente para calcular la conductividad de la corriente eléctrica de varios metales. Sobre la base de estos cálculos, se toman decisiones sobre la conveniencia de utilizar un metal en particular para la fabricación de conductores eléctricos, que se utilizan en la construcción, la fabricación de instrumentos y otros campos.

tabla de resistencias metálicas

¿Hay tablas específicas? que reúnen la información disponible sobre la transmisión y resistencia de los metales, por regla general, estas tablas se calculan para determinadas condiciones.

En particular, es ampliamente conocido mesa de resistencia monocristal metalica a una temperatura de veinte grados centígrados, así como una tabla de resistencia de metales y aleaciones.

Estas tablas se utilizan para calcular diversos datos en las llamadas condiciones ideales; para calcular valores para propósitos específicos, es necesario utilizar fórmulas.

Cobre. Sus características y propiedades.

Descripción de sustancia y propiedades.

El cobre es un metal que fue descubierto por la humanidad hace mucho tiempo y que también se utiliza desde hace mucho tiempo para diversos fines técnicos. El cobre es un metal muy maleable y dúctil con alta conductividad eléctrica, lo que lo hace muy popular para fabricar diversos alambres y conductores.

Propiedades físicas del cobre:

• punto de fusión - 1084 grados Celsius;
• punto de ebullición - 2560 grados Celsius;
• densidad a 20 grados: 8890 kilogramos divididos por metro cúbico;
• Capacidad calorífica específica a presión y temperatura constantes 20 grados - 385 kJ/J*kg
• resistividad eléctrica - 0,01724;

Grados de cobre

Este metal se puede dividir en varios grupos o grados, cada uno de los cuales tiene sus propias propiedades y su propia aplicación en la industria:

1. Los grados M00, M0, M1 son excelentes para la producción de cables y conductores; durante la refundición se elimina la sobresaturación con oxígeno.
2. Los grados M2 y M3 son opciones de bajo costo diseñadas para laminación a pequeña escala y satisfacen la mayoría de las tareas técnicas e industriales de pequeña escala.
3. Las marcas M1, M1f, M1r, M2r, M3r son grados de cobre costosos que se fabrican para un consumidor específico con requisitos y solicitudes específicos.

Sellos entre ellos difieren en varios aspectos:

La influencia de las impurezas en las propiedades del cobre.

Las impurezas pueden afectar las propiedades mecánicas, técnicas y de rendimiento de los productos.

En conclusión, cabe destacar que el cobre es un metal único con propiedades únicas. Se utiliza en la industria automotriz, fabricación de elementos para la industria eléctrica, electrodomésticos, bienes de consumo, relojes, computadoras y mucho más. Con su baja resistividad, este metal es un material excelente para fabricar conductores y otros dispositivos eléctricos. En esta propiedad, el cobre es superado sólo por la plata, pero debido a su mayor costo no ha encontrado la misma aplicación en la industria eléctrica.

La corriente eléctrica se produce como resultado del cierre de un circuito con una diferencia de potencial entre los terminales. Las fuerzas de campo actúan sobre los electrones libres y estos se mueven a lo largo del conductor. Durante este viaje, los electrones se encuentran con los átomos y les transfieren parte de su energía acumulada. Como resultado, su velocidad disminuye. Pero, debido a la influencia del campo eléctrico, está ganando impulso nuevamente. Así, los electrones experimentan constantemente resistencia, razón por la cual la corriente eléctrica se calienta.

La propiedad de una sustancia de convertir la electricidad en calor cuando se expone a una corriente es la resistencia eléctrica y se denota como R, su unidad de medida es Ohm. La cantidad de resistencia depende principalmente de la capacidad de diversos materiales para conducir corriente.
Por primera vez el investigador alemán G. Ohm habló de resistencia.

Para descubrir la dependencia de la corriente de la resistencia, el famoso físico realizó muchos experimentos. Para los experimentos utilizó varios conductores y obtuvo varios indicadores.
Lo primero que determinó G. Ohm fue que la resistividad depende de la longitud del conductor. Es decir, si aumentaba la longitud del conductor, también aumentaba la resistencia. Como resultado, se determinó que esta relación era directamente proporcional.

La segunda relación es el área de la sección transversal. Podría determinarse cortando el conductor. El área de la figura formada en el corte es el área de la sección transversal. Aquí la relación es inversamente proporcional. Es decir, cuanto mayor es el área de la sección transversal, menor es la resistencia del conductor.

Y la tercera cantidad importante de la que depende la resistencia es el material. Como resultado del hecho de que Ohm utilizó diferentes materiales en sus experimentos, descubrió diferentes propiedades de resistencia. Todos estos experimentos e indicadores se resumieron en una tabla en la que se pueden ver los diferentes valores de resistencia específica para diferentes sustancias.

Se sabe que los mejores conductores son los metales. ¿Qué metales son los mejores conductores? La tabla muestra que el cobre y la plata tienen la menor resistencia. El cobre se utiliza con más frecuencia debido a su menor coste y la plata se utiliza en los dispositivos más importantes y críticos.

Las sustancias con alta resistividad en la mesa no conducen bien la electricidad, lo que significa que pueden ser excelentes materiales aislantes. Las sustancias que presentan en mayor medida esta propiedad son la porcelana y la ebonita.

En general, la resistividad eléctrica es un factor muy importante, porque al determinar su indicador podemos saber de qué sustancia está hecho el conductor. Para hacer esto, debe medir el área de la sección transversal, averiguar la corriente con un voltímetro y un amperímetro y también medir el voltaje. De esta forma conoceremos el valor de la resistividad y, ayudándonos de la tabla, podremos identificar fácilmente la sustancia. Resulta que la resistividad es como la huella digital de una sustancia. Además, la resistividad es importante a la hora de planificar circuitos eléctricos largos: necesitamos conocer este indicador para mantener el equilibrio entre longitud y área.

Existe una fórmula que determina que la resistencia es de 1 ohmio si, a un voltaje de 1V, su corriente es de 1A. Es decir, la resistencia de una unidad de área y una unidad de longitud hechas de una determinada sustancia es la resistencia específica.

También cabe señalar que el indicador de resistividad depende directamente de la frecuencia de la sustancia. Es decir, si tiene impurezas. Sin embargo, añadir sólo un uno por ciento de manganeso aumenta tres veces la resistencia de la sustancia más conductora, el cobre.

Esta tabla muestra la resistividad eléctrica de algunas sustancias.

Materiales altamente conductores

Cobre
Como ya hemos dicho, el cobre se utiliza con mayor frecuencia como conductor. Esto se explica no sólo por su baja resistencia. El cobre tiene las ventajas de alta resistencia, resistencia a la corrosión, facilidad de uso y buena maquinabilidad. M0 y M1 se consideran buenas calidades de cobre. La cantidad de impurezas que contienen no supera el 0,1%.

El elevado coste del metal y su reciente escasez animan a los fabricantes a utilizar el aluminio como conductor. También se utilizan aleaciones de cobre con diversos metales.
Aluminio
Este metal es mucho más ligero que el cobre, pero el aluminio tiene una alta capacidad calorífica y un punto de fusión elevado. En este sentido, para llevarlo a un estado fundido se necesita más energía que el cobre. Sin embargo, hay que tener en cuenta el hecho de la deficiencia de cobre.
En la producción de productos eléctricos, por regla general, se utiliza aluminio de grado A1. No contiene más del 0,5% de impurezas. Y el metal de mayor frecuencia es el aluminio AB0000.
Hierro
El bajo precio y la disponibilidad del hierro se ven eclipsados ​​por su alta resistividad. Además, se corroe rápidamente. Por este motivo, los conductores de acero suelen estar recubiertos de zinc. El llamado bimetal se usa ampliamente: es acero recubierto con cobre para protección.
Sodio
El sodio también es un material accesible y prometedor, pero su resistencia es casi tres veces mayor que la del cobre. Además, el sodio metálico tiene una alta actividad química, lo que requiere cubrir dicho conductor con una protección herméticamente sellada. También debe proteger al conductor de daños mecánicos, ya que el sodio es un material muy blando y bastante frágil.

Superconductividad
La siguiente tabla muestra la resistividad de sustancias a una temperatura de 20 grados. La indicación de la temperatura no es accidental, porque la resistividad depende directamente de este indicador. Esto se explica por el hecho de que cuando se calientan, la velocidad de los átomos también aumenta, lo que significa que también aumentará la probabilidad de que se encuentren con electrones.

Es interesante lo que sucede con la resistencia en condiciones de enfriamiento. El comportamiento de los átomos a temperaturas muy bajas fue observado por primera vez por G. Kamerlingh Onnes en 1911. Enfrió el cable de mercurio a 4K y descubrió que su resistencia cayó a cero. Los físicos denominan superconductividad al cambio en el índice de resistividad de algunas aleaciones y metales en condiciones de baja temperatura.

Los superconductores entran en un estado de superconductividad cuando se enfrían y sus características ópticas y estructurales no cambian. El principal descubrimiento es que las propiedades eléctricas y magnéticas de los metales en estado superconductor son muy diferentes de sus propiedades en estado normal, así como de las propiedades de otros metales que no pueden pasar a este estado cuando la temperatura disminuye.
El uso de superconductores se utiliza principalmente para obtener un campo magnético ultrafuerte, cuya intensidad alcanza los 107 A/m. También se están desarrollando sistemas de líneas eléctricas superconductoras.

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