Электрический проводникРасчет параметров
Электрический проводник
Расчет параметров
Электрические свойства проводника в большой степени зависят от вещества из которого он сделан. Важнейшими являются:
- Удельное сопротивление вещества проводника [ρ], измеряется в Ом·м в международной системе единиц (СИ). Это означает, что единица измерения удельного сопротивления в системе СИ равна такому удельному сопротивлению вещества, при котором однородный проводник длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 м², изготовленный из этого вещества, имеет сопротивление, равное 1 Ом.
Также довольно часто применяется внесистемная единица Ом·мм²/м.
1 Ом·мм²/м = 10 −6 Ом·м - Температурный коэффициент электрического сопротивления [α], характеризует зависимость электрического сопротивления от температуры и измеряется в Кельвин в минус первой степени K −1 . Это величина, равная относительному изменению удельного ⁄ электрического сопротивления вещества при изменении температуры на единицу. Расчет удельного сопротивления ρt при произвольной температуре t производится по классической формуле (1):
ρt — удельное сопротивление при температуре t
t — температура
ρ20 — удельное сопротивление при температуре 20°C
α — температурный коэффициент сопротивления
Формула применима в небольшом диапазоне температур: от 0 до 100 °C. Вне этого диапазона или для точных результатов применяют более сложные вычисления.
Ниже приведена таблица наиболее популярных металлов для изготовления проводников, с их удельными сопротивлениями и температурными коэффициентами электрического сопротивления. Данные таблицы взяты из различных источников. Следует обратить внимание на то, что и удельное сопротивление проводника, и его температурный коэффициент электрического сопротивления зависят от чистоты металла, а в случае сплавов (сталь) могут существенно отличаться от марки к марке.
Таблица 1 | ||
Металл | Удельное сопротив ление [ρ] при t = 20 °C, Ом·мм²/м | Температурный коэффициент электрического сопротивления [α], K −1 |
Медь | 0.0175 | 0.0043 |
Алюминий | 0.0271 | 0.0039 |
Сталь | 0.125 | 0.006 |
Серебро | 0.016 | 0.0041 |
Золото | 0.023 | 0.004 |
Платина | 0.107 | 0.0039 |
Магний | 0.044 | 0.0039 |
Цинк | 0.059 | 0.0042 |
Олово | 0.12 | 0.0044 |
Вольфрам | 0.055 | 0.005 |
Никель | 0.087 | 0.0065 |
Никелин | 0.42 | 0.0001 |
Нихром | 1.1 | 0.0001 |
Фехраль | 1.25 | 0.0002 |
Хромаль | 1.4 | 0.0001 |
Программа КИП и А при вычислении свойств электрического проводника оперирует со следующими входными ⁄ выходными параметрами и их единицами измерения:
- Вещество, из которого изготовлен проводник (Смотрите таблицу 1)
- Длина проводника. мм, см, м, км, дюймы, футы, ярды
- Температура проводника. °C, °F
- Диаметр проводника. мм
- Сечение проводника. мм², kcmil
kcmil — тысяча круговых мил = 0.5067 мм² - Сопротивление проводника. Ом, кОм, МОм
Ниже, на рисунках представлены скриншоты модулей программы КИП и А по расчету параметров проводника.
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3