Hangi maddeler elektrik akımını iletir? İletkenler ve İzolatörler. Elektrik devresi ve elemanları

25.07.2018

İLETKENLER

İletkenlerin sınıflandırılması

Şu an için iletken malzemelerin genel kabul görmüş bir sınıflandırması mevcut değildir. Bununla birlikte, akım akış mekanizmasına göre iletkenlerin bir bölümü vardır. Akım, bir elektrik alanının etkisi altında serbest elektronların sürüklenmesinden kaynaklanıyorsa, bu tür iletkenlere elektronik iletkenliğe sahip iletkenler veya birinci türden iletkenler denir. İkinci tip iletkenler, akımın iyonik elektriksel iletkenliğe bağlı olduğu elektrolitlerdir ve Faraday yasalarına göre maddenin aktarımıyla ilişkili olduğu bilinmektedir. Bu nedenle elektrolitin bileşimi yavaş yavaş değişir ve elektroliz ürünleri elektrotlar üzerinde salınır.

Elektronik iletkenliğe sahip iletkenler bilindiği gibi metaller ve metal alaşımlarıdır. Fizik, kimya ve teknolojide metal iletkenler çeşitli kriterlere göre sınıflandırılır:

1) bileşimde ( saf metaller ve alaşımlar);

2) iletkenlik değerine göre(20 °C'de direnci 0,05 μΩ m'den fazla olmayan yüksek iletkenlikli iletkenler ve 20 °C'de direnç değeri 0,3 μΩm'den az olmayan yüksek dirençli iletkenler);

3) D.I. elementlerin periyodik tablosundaki konuma göre. Mendeleev(alkali metaller, asil, alkali toprak, çok değerlikli basit, aktinit, geçiş ve nadir toprak);

4) elektronik kabukların yapısal özelliklerine göre: normal ve geçiş metalleri. Birinci grup, teller için kullanılan metalleri, kabloların iletken çekirdeklerini, elektrik makinelerinin ve transformatörlerin sargılarını içerir.

İkinci grup, akımı zayıf ileten (hatta bazen yarı metaller olarak da adlandırılır) periyodik element tablosunun (bizmut, antimon, arsenik) 5. grubunun elementlerini içerir.). Bu grup aynı zamanda dirençlerin ve elektrikli ısıtma cihazlarının imalatında yaygın olarak kullanılan yüksek dirençli metalleri ve alaşımları da içerir. akkor lambaların filamanları vb.

Üçüncü grup alkali metalleri içerir(sodyum, potasyum ve diğer alt gruplar 1a) ve asil olanlar, fizikte yalnızca alt grup 1b'nin tek değerli metallerini vb. içerir.

Dördüncü grup. Periyodik tablodaki kimyasal elementlerin atom numarası arttıkça elektron kabukları kuantum mekaniği teorisinin belirlediği sırayla doldurulur. Bununla birlikte, belirli sıra sayılarında, iki komşu kabuğun enerjileri çok yakın çıkıyor, bu nedenle bir sonraki değil, sonraki kabuk ilk önce dolduruluyor. Böyle bir "başarısızlığı" olan öğelere geçiş denir. Periyodik tabloda birkaç sıra oluştururlar: skandiyumdan nikele, itriyuma- paladyum, lantan- platinin yanı sıra nadir topraklar veya lantanitler (seryumdan lutesyuma). Kalan metallere normal denir.

Metal buharları dahil tüm gazlar ve buharlar düşük alan kuvvetlerinde iletken değildir. Ancak alan kuvveti, foton ve darbe iyonizasyonunun başladığı belirli bir kritik değeri aşarsa, gaz, elektronik ve iyonik iletkenliğe sahip bir iletken haline gelir. Yüksek derecede iyonize olmuş bir gaz, elektron sayısı birim hacim başına pozitif iyon sayısına eşit olduğunda, plazma adı verilen özel bir iletken ortam haline gelir.

Metallerin elektriksel iletkenliği

Metal elektriğe (veya manyetik) maruz kaldığında) alanlar (veya sıcaklık farklılıkları) İçinde yüklü parçacıkların ve enerjinin akışı ortaya çıkar. Bu akışların veya akımların meydana gelmesine genellikle kinetik etkiler veya transfer olgusu denir; aksi takdirde- taşıma etkileri, yani sabit alanların sabit iletkenler üzerindeki etkisi. Bu durumda akım veya akı potansiyel farkla (veya sıcaklık farkıyla) orantılıdır ve orantı katsayısı yalnızca iletkenin geometrik boyutları ve metalin kendisinin fiziksel özellikleriyle belirlenir. Birim geometrik boyutlar için bu katsayı yalnızca belirli bir metalin özelliklerine bağlıdır ve kinetik katsayı adı verilen temel fiziksel özelliğidir. Bir iletken alternatif bir alanda olduğunda, içinde ortaya çıkan akımlar yalnızca geometrik boyutlara ve kinetik katsayıya değil aynı zamanda alternatif alanın frekansına, iletkenin şekline ve iletkenin elemanlarının göreceli konumuna da bağlıdır. elektrik devresi. Bir iletkenin alternatif akım altındaki direnci, spin etkisi nedeniyle önemli ölçüde frekansına bağlıdır.- akımın iletkenin merkezinden çevresine doğru yer değiştirmesi. Pek çok olası kinetik olaydan ikisi teknolojide en iyi bilinmektedir: elektriksel iletkenlik- bir maddenin zamanla değişmeyen bir elektrik alanının etkisi altında sabit bir elektrik akımı iletme yeteneği ve termal iletkenlik- sıcaklık farkı ve ısı akışı açısından da benzer şekilde. Bu fenomenlerin her ikisi de ifade edilir (niceliksel olarak)) Ohm ve Fourier yasaları sırasıyla:

j =GE; w = k T.

Nerede J- akım yoğunluğu, A/m; G- elektriksel iletkenliğin kinetik katsayısı (“Dielektrikler” bölümüne bakınız, burada adı- spesifik elektriksel iletkenlik); e- elektrik alan kuvveti V/m; w - termal akış yoğunluğu; T – sıcaklık farkı; k – ısıl iletkenlik katsayısı.

Uygulamada genellikle elektriksel direnç veya basitçe direnç, Ohm m kullanılır.

r = 1 / G.

Ancak iletkenler için sistem dışı ölçü birimi Ohm mm 2 /m'nin kullanılmasına izin verilir veya eşdeğer SI birimi μOhm/m'nin kullanılması tavsiye edilir. Bu durumda bir üniteden diğerine geçiş: 1 Ohm m = 10 6 μOhm m = 10 6 Ohm mm 2 /m. Sabit kesitli, isteğe bağlı boyutlardaki bir iletkenin direnci şu şekilde belirlenir:

R=Rl/S,

Nerede l – iletken uzunluğu, m; S – iletken alanı, m2.

Metaller genellikle elektrik akımını ve ısıyı iyi ileten, karakteristik "metalik" parlaklığa sahip plastik maddeler olarak tanımlanır. Aşağıdakiler metallerin elektriksel iletkenliği için tipiktir: normal sıcaklıkta düşük direnç değeri, artan sıcaklıkla dirençte önemli bir artış, doğru orantılılığa oldukça yakın; sıcaklık mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara düştüğünde, metallerin direnci çok küçük değerlere düşer; en saf metaller için 10-3'e veya hatta normal +20 0 C sıcaklıklardaki direncin daha küçük bir kısmına kadar düşer. Ayrıca, ampirik Wiedemann-Franz yasası tarafından k / oranı olarak tanımlanan elektriksel iletkenlik ile termal iletkenlik arasında bir ilişkinin varlığıyla da karakterize edilirler. G Aynı sıcaklıktaki farklı malzemeler için yaklaşık olarak aynıdır. k/ bölümüGmutlak sıcaklığa T (L 0 = k / ( G T )). Lorentz sayısı olarak adlandırılan bu sayı (tüm metaller için) tüm sıcaklıklarda çok az farklılık gösteren bir değerdir.

Metallerdeki kinetik fenomen teorisi, kinetik katsayıların sıcaklığa, basınca ve diğer faktörlere bağımlılığının şeklini açıklayabilir ve onun yardımıyla değerlerini hesaplamak da mümkündür. Bunu yapmak için metallerin iç yapısını düşünün.

Bu fizik dalının temel fikri 19. ve 20. yüzyılların başında ortaya çıktı: metal atomları iyonize edilir ve onlardan ayrılan değerlik elektronları serbesttir, yani tüm kristale aittirler. İyonlar kesin bir şekilde sıralanmıştır ve düzenli bir kristal kafes oluşturur; negatif yüklü serbest elektron bulutu ile etkileşimleri, kristali kararlı, kararlı bir oluşum haline getirecek şekildedir. Serbest elektronların varlığı metallerin yüksek elektriksel iletkenliğini iyi açıklar ve bunların delokalizasyonu yüksek plastisite sağlar. Bu, iç yapının en karakteristik özelliği olduğu anlamına gelir. metal iletkenler elektronik yapılarını doğrulayan gezici elektronların varlığıdır. En basit modelinde, gezici elektronlardan oluşan bir koleksiyon, parçacıkların kaotik termal hareket içinde olduğu bir elektron gazı olarak açıklanır. Elektronların iyonlarla çarpışması nedeniyle denge kurulur (elektronlar arasındaki çarpışmaları ihmal edersek). Isıl hareket tam olarak düzenli olmadığından, elektronların yüküne rağmen devrede herhangi bir akım (makroskopik) gözlenmez. Eğer harici bir Elektrik alanı, daha sonra ivme kazanan serbest elektronlar, alan boyunca yönlendirilmiş düzenli bir bileşen halinde sıralanır. Kafes bölgelerindeki iyonlar sabit olduğundan, elektronların hareketindeki düzen kendisini makroskobik bir elektrik akımı olarak gösterecektir. Bu durumda spesifik iletkenlik, ortalama serbest yol dikkate alınarak ifade edilebilir. ben Hızlanan E kuvvet alanındaki elektron:

l = e E t / (2 m) olarakG= e 2 Nben/ (2 mv T ),

nerede e- elektron yükü; N- metalin birim hacmi başına serbest elektron sayısı; ben - bir elektronun iki çarpışma arasındaki ortalama serbest yolu; M- elektron kütlesi; v T - bir metaldeki serbest elektronun ortalama termal hareketinin hızı.

Kuantum mekaniğinin hükümleri dikkate alınarak

g = K p 2/3 / l,

nerede K- sayısal katsayı.

Metal iletkenlerin normal sıcaklıktaki direnç aralığı yalnızca üç büyüklük mertebesindedir. Farklı metaller için elektronların belirli bir sıcaklıkta kaotik termal hareket hızları yaklaşık olarak aynıdır. Serbest elektronların konsantrasyonları biraz farklılık gösterir, bu nedenle direnç değeri esas olarak belirli bir iletkendeki elektronların ortalama serbest yoluna bağlıdır ve iletken malzemenin yapısı tarafından belirlenir. En düzenli kristal örgüye sahip tüm saf metaller minimum direnç değerlerine sahiptir. Kafesi bozan yabancı maddeler direncin artmasına neden olur

Sıcaklık direnci katsayısı veya ortalama sıcaklık direnci katsayısı şu şekilde ifade edilir:

bir = 1 / R (DR / dt); a' = 1/ R (R 2 - R 1) / (T 2 – T 1),

nerede r 1 ve r 2 - iletkenin sırasıyla T 1 ve T 2 sıcaklıklarında T 2> T 1'de direnci.

Teknik referans kitapları genellikle değeri verir A `, yaklaşık olarak belirleyebileceğiniz R keyfi sıcaklıkta T :

r = R 1 (1 + a r ` (T - T 1 )).

Bu ifade, yalnızca doğrusal bir bağımlılık için p direncinin tam değerini verir. R (T). Diğer durumlarda bu yöntem yaklaşıktır; belirlemek için kullanılan sıcaklık aralığı ne kadar dar olursa o kadar doğrudur bir r '. Eritildiğinde hacmi artan çoğu metalin direnci yoğunluğunu azaltır. Erime sırasında hacmi azalan metallerin özdirençleri azalır; Bu metaller galyum, antimon ve bizmutu içerir.

Alaşımların direnci her zaman saf metallerden daha yüksektir. Bu, özellikle füzyon sonrasında katı bir çözelti oluşturduklarında fark edilir; Katılaşma sırasında birlikte kristalleşir ve bir metalin atomları diğerinin kafesine girer. İki metalin alaşımı ayrı kristalleşme ve katılaşmış bir çözelti oluşturuyorsa- bileşenlerin her birinin kristallerinin bir karışımı, ardından spesifik iletkenlik G Böyle bir alaşımın bileşimindeki değişikliklerle neredeyse doğrusal olarak değişir. Katı çözümlerde bu bağımlılık(her metalin içeriği hakkında) doğrusal değildir ve belirli bir alaşım bileşeni oranına karşılık gelen bir maksimuma sahiptir. Bazen bileşenler arasında belirli bir oranda kimyasal bileşikler oluştururlar.(metallerarası bileşikler), Üstelik metalik iletkenliğe sahip değiller, elektronik yarı iletkenlerdir.

İletkenlerin doğrusal genleşmesinin sıcaklık katsayısı, formülü kullanan dielektriklerle aynı şekilde belirlenir.

TK ben =A(ben) = l / l (dl / d T), (3.1)

TK nerede ben=bir( ben)- doğrusal genleşme sıcaklık katsayısı K -1.

Çeşitli yapılardaki eşleşme malzemelerinin performansını değerlendirebilmek ve sıcaklık değiştiğinde metalin cam veya seramik ile vakum bağlantısının çatlamasını veya bozulmasını dışlayabilmek için bu katsayının bilinmesi gerekir. Ayrıca tellerin elektriksel direncinin sıcaklık katsayısının hesaplanmasına dahil edilir.

TK R=bir( R)= a(r) - a( ben).

Saf metaller için genellikle bir (r) » bir (1) olduğundan yaklaşık olarak hesaplanabilir. ama şunu düşün A ( R)~a(r ), ancak küçük değerlere sahip bazı alaşımlar için bir(r) ), formül (3.1) kullanılmalıdır.

İletkenlerin TermoEMF'si

ThermoEMF, iki farklı iletken temas ettiğinde ortaya çıkar(veya yarı iletkenler), bağlantı noktalarının sıcaklığı aynı değilse. İki farklı iletken temas ederse aralarında bir temas potansiyeli farkı ortaya çıkar. A ve B metalleri için

Ucb - U c+ K T/e ln (n 0c / n o b),

Nerede U c ve U b- metallerle temas potansiyelleri; karşılık gelen metallerdeki elektron konsantrasyonu; İLE- Boltzmann sabiti; T- sıcaklık; e- elektron yükünün mutlak değeri.

Metal bağlantı noktalarının sıcaklığı aynı ise kapalı devredeki potansiyel farkın toplamı sıfırdır. Katmanların sıcaklıkları farklıysa (örneğin T 2 ve T 1)), o zaman bu durumda

sen= K / e (T 1 -T 2) ln (nc/pb). (3.2)

Termokupllar için alaşımlar, saf metalden yapılabilen bir elektrot da dahil olmak üzere çeşitli kombinasyonlara sahiptir. En yaygın olanları nikel ve bakır-nikel alaşımlarıdır. 1000 - 1200 0 C aralığındaki sıcaklıklar için kromel - alümel (TCA) termokupllar, daha yüksek sıcaklıklarda platin - platin - rodyum elektrotlar; bu alaşımlarda rodyumun oranı %6,7 ile %40,5 arasında değişmektedir. Bu tür termokuplların markaları şu şekildedir: PlRd-7, PlRd-10, PlRd-30, PlRd-40.

Yüksek iletkenliğe sahip malzemeler

Yüksek iletkenliğe sahip metaller arasında bakır ve alüminyum en yaygın kullanılanlardır. Direncinin düşük olması nedeniyle (gümüş hariç metaller arasında en küçüğüdür) bakır, iletken malzeme olarak kullanılır; ayrıca oldukça yüksek mekanik mukavemete, yüksek korozyon direncine ve iyi işlenebilirliğe (haddeleme, çekme, dövme, lehimleme ve kaynaklama) sahiptir. Bakır üretimi bakır cevherlerinin işlenmesine dayanmaktadır.- Bakırın oksit ve sülfür bileşikleri, ancak bakır doğal olarak ve doğal durumda da oluşabilir.

Mekanik dayanıma bağlı olarak katı bakır tavlanmaz.- MT ve yumuşak tavlanmış bakır- MM. Kimyasal safsızlıkların içeriğine bağlı olarak bakır, GOST 859'a göre kalitelere ayrılır.- 78. Bakırın elektriksel özellikleri aşağıdaki gibidir: En saf elektrolitik bakırın 20 0 C'deki özgül iletkenliği- 59,5 MSm/m; Tavlanmış standart bakırın 20°C'de spesifik iletkenliği- 58 MSm/m; 20 0 C'de standart bakırın direnci- 0,017241 µOhm·m; 0..150 °C'de sıcaklık direnç katsayısı a(r). 10 - 4,3 1 / İLE; erimiş bakırın direncinin katı bakırın erime sıcaklığındaki direncine oranı- 2.07; Soğuk bağlantı sıcaklığında O 0 C'de platine göre termoEMF- 0,14mV; elektron iş fonksiyonu- 4.07...4.61 kV metalden yapılmış; Lorentz sayısı L 0 .= 2.45.10-8 V2/K2. Düşük sıcaklıklarda bakırın direnci çok küçük olur ancak süperiletkenliğe sahip değildir. Lorentz sayısı sabit değildir ve sıcaklık azaldıkça azalır, ancak T'de < 100 0 K tekrar artar. Elektrik mühendisliğinde bakır, iletkenlerin, şalt baralarının, aletlerin ve elektrikli aparatların canlı parçalarının ve elektrokaplamada anotların imalatında kullanılır. Elektronik teknolojisinde bakır aşağıdakilerin yapımında kullanılır: jeneratör lambalarının anotları(zorlamalı soğutma ile); X-ışını tüplerinin antikatot rafları; lambaların alınması ve güçlendirilmesi ızgaralarının çaprazları, tüm harici akım taşıyan girişler; baskılı devre kartlarının vb. iletken kısımları Bakır, doğrusal genleşme katsayısı camınkinden daha büyük olmasına rağmen, cam ile birleştirmelerde kullanılır, ancak akma dayanımı düşüktür, yumuşaklığı ve yüksek ısı iletkenliği vardır. Camın lehimlenmesi için bakır elektrota ince bir şerit (şerit bağlantıları adı verilen) şeklinde özel bir şekil verilir. Mekanik mukavemeti arttırmak için bronz ve pirinç alaşımları formunda bakır kullanılır.

Alet ve aparatların (fırça tutucuları ve toplayıcı plakalar dahil) yapısal ve iletken parçalarının imalatında aşağıdaki bronzlar kullanılır: kalay, basınçla işlenmiş(GOST 5017 - 74); bronz döküm (GOST 613- 79); kalaysız bronz dökümhanesi(GOST 493 - 79). İletken bronzları kontaklar, araba telleri, kelepçeler ve elektrotlar yapmak için kullanılır. Pirinçler bakır-çinko alaşımlarıdır ve bronzlar gibi daha yüksek mekanik dayanıma ve artırılmış elektriksel direnç değerlerine sahiptirler. Pirinçler işlenebilir ve döküm pirinçler olarak ikiye ayrılır. Genellikle yumuşak ve sert lehimlerle lehimlenirler ve elektrik ve gaz kaynağında kullanılabilirler. Basınçla işlenen pirinç kaliteleri GOST 15527 -70 ve dökümhane kaliteleri ile tanımlanır.- GOST 17711-80. Alüminyum, normal sıcaklıkta bakırdan sonra ikinci en yüksek elektrik iletkenliğine sahiptir. Düşük sıcaklıklarda bakırdan bile daha iletken hale gelir; bu yaklaşık 70 0 K sıcaklıkta meydana gelir. Birincil alüminyumun sınıfları ve dereceleri, üretim yöntemine ve üretim yöntemine bağlı olarak belirlenir. kimyasal bileşim. Özellikle saf alüminyum, yabancı maddelerin yalnızca %0,001 olduğu ve saf alüminyumun en az %99,999 içerdiği A999 sınıfıdır. Her bir yabancı maddenin miktarının standartlaştırıldığı, kimyasal olarak saf alüminyumun dört sınıfı vardır; örneğin, A995 sınıfı; saf alüminyum% 99,995'ten az değil, safsızlıklar (daha fazla değil); demir %0,0015, silikon- %0,0015, bakır - %0,001, çinko %0,001, titanyum- %0,001. Bu durumda toplam safsızlık miktarı %0,00 5'i geçmemelidir. Teknik olarak saf alüminyumun sekiz sınıfı vardır. En yaygın olanı, kendisinden yapılmış ve 350 - 20 ° C sıcaklıkta tavlanmış bir tel sağlaması gereken AE sınıfı alüminyumdur, 20 0 C sıcaklıkta 0,028 μOhm m'den fazla olmayan spesifik bir elektrik direnci. GOST 4784- 74 ‚ Alüminyum dövme alaşımları Standartlaştırılmış miktarda safsızlık içeren alüminyum olan dört alaşım sınıfı vardır. Alüminyumun sırasıyla en az %99,7, %99,5, %99,3 ve %98,8 içermesi gereken ADOS, ADO, Ad1 ve Ad markaları.

Alüminyumun elektriksel özellikleri şu şekildedir: 20 °C'de saf alüminyumun özgül iletkenliği (320 °C'de 3 saat tavlanmış)) 38 MSm/m'dir; alüminyum AB'nin özgül direnci p 0,028 μΩ-m; 0'da direnç sıcaklık katsayısı.... 150 0C a(r) 10 -3 = 4 1 / İLE; Erimiş alüminyumun direncinin erime sıcaklığında katı alüminyumun direncine oranı- 1.64; çalışma fonksiyonu- 4,25 eV; Lorentz sayısı L 0 = 2,1 10 -8 V 2 /K 2.

Normal sıcaklıklarda, aynı kesit ve uzunluklarda, alüminyum telin elektrik direnci bakır telinkinden 1,63 kat daha fazladır. Bu, bakırla aynı dirence sahip bir alüminyum tel elde etmek için kesitini 1,63 kat daha büyük almanız gerektiği anlamına gelir, yani. çapı 1,3 kat daha büyük olmalıdır. Sınırlı boyutlardaki ürünlerde bakırın alüminyumla değiştirilmesi imkansızdır, ancak eşit uzunlukta ve elektrik direncine sahip iki bakır ve alüminyum telin kütlesi, alüminyumun bakırdan daha kalın olmasına rağmen yaklaşık 2 kat daha az ağırlığa sahip olduğunu göstermektedir.

Elektrik mühendisliğinde alüminyum pahalı bakırın yerini almıştır. Elektrik telleri, kablolar, ince film ve diğer iletken ürünlerin imalatında, asenkron motorların sargılarında, alaşımların üretiminde, kapasitörlerin ve kapasitör folyolarının imalatında, elektrovakum teknolojisinde (kıvılcım aralıklarındaki elektrotlar, iyon X-ışını tüplerindeki katotlar), vb.

Alüminyumun haddelenmesi, çekilmesi ve tavlanması bakır üzerinde yapılan bu işlemlere benzer; Alüminyum iyi kaynak yapar ancak geleneksel yöntemlerle lehimlenemez. Havada aktif olarak oksitlenir ve büyük bir ince oksit film ile kaplanır. elektrik direnci. Alüminyumu daha fazla korozyondan koruyan bu film, alüminyum parçalar arasındaki temas noktalarında yüksek temas direnci oluşturur ve lehimlemeyi zorlaştırır. Alüminyumun lehimlenmesi için genellikle ultrasonik havyalar ve özel lehimler kullanılır. Bakır ve alüminyum arasındaki temas noktalarında, özellikle nemin etkisi altında, yerel bir galvanik çift oluşur ve polaritesi, akımın alüminyumdan bakıra akacağı şekildedir.(dış yüzey boyunca), ve alüminyum korozyon nedeniyle yok edilir. Korozyona karşı koruma sağlamak için bakır ve alüminyumun birleşimini dikkatlice yalıtmak gerekir.(örneğin vernik). Alüminyumun mekanik mukavemeti düşük olmasına rağmen alaşımları mekanik mukavemeti arttırmıştır.

Alaşımlar alüminyum dövme (GOST 4784-74) ve alüminyum döküm (GOST 2685-75) olarak ikiye ayrılır. Bunlardan ilki, fabrikasyon ürünlerin (çubuklar, profiller, şeritler, levhalar, tel, paneller, borular, damgalama ve dövme) üretimine yöneliktir.) soğuk veya sıcak işleme yöntemleri. Saniye- şekilli dökümlerin üretimi için.

Yüksek iletkenliğe sahip malzemeler, elektrik mühendisliğinde kullanılan geniş bir metal grubunu içerir (ilgili literatürde bulunabilirler), ancak kütlesel uygulama açısından alüminyum ve bakır ile karşılaştırılamazlar.

Kriyoiletkenler ve süperiletkenler

Kriyo iletkenler ve süper iletkenler çok düşük sıcaklıklarda çalışan metalleri içerir.(kriyojenik) sıcaklıklar mutlak sıfıra yaklaşıyor. Süper iletkenlik olgusu 1911 yılında W. Kamerlingh Onnes tarafından keşfedildi. Helyumun sıvılaşma sıcaklığına kadar soğutulduğunda donmuş civanın direncinin keskin bir şekilde neredeyse sıfıra düştüğünü, her halükarda o kadar küçük bir değere düştüğünü keşfetti ki ölçüldü. Şu anda, çok düşük sıcaklıklarda iletkenliğin neredeyse sonsuz hale geldiği bu tür 35 metal ve çok sayıda alaşım ve kimyasal bileşik bilinmektedir. Bir maddede böyle bir iletkenliğin varlığına SÜPERİLETKENLİK, maddenin süperiletken duruma geçtiği sıcaklığa ise süperiletken geçiş sıcaklığı denir.(Ts). Süperiletken duruma geçen maddelere süperiletken denir. Bu geçiş tersine çevrilebilir: Sıcaklık Tc'ye yükseldiğinde süperiletkenlik kaybolur ve madde, sonlu bir elektriksel iletkenlik değeriyle normal durumuna geri döner. G . Modern süperiletken teorisi, bu fenomeni, elektronların kristal kafes yoluyla birbirleriyle etkileşimi ve bağlı elektron çiftlerinin oluşumu ile açıklar; Cooper çiftleri. Elektrostatik çekim nedeniyle, bir elektron kendisine en yakın iyonu hafifçe çeker, bu da başka bir elektronu kendine doğru çeker.(hiçbirinin diğer tarafında). Bu iki elektronun zıt spinleri vardır(ve dürtüler). Aynı zamanda da aynı şekilde suçlanarak itilirler. Bazı metallerde çok düşük sıcaklıklarda kafes boyunca oluşan çekim kuvvetinin bu itme kuvvetinden daha güçlü olduğu ortaya çıkar ve elektronlar çiftler halinde bağlanır. Çünkü Bir çiftteki elektronların bağlanma enerjisi düşük olduğundan, bu tür çiftlerin her biri sınırlı bir süre için var olur. daha sonra yok edilir, ancak genel olarak bu eşleştirme işlemi nedeniyle elektronik sistemin enerjisi azalır ve metal süper iletken duruma geçer. Bu durumda elektron çiftleri saçılma yaşamaz, bu da direncin neredeyse tamamen ortadan kalkmasına yol açar. Bir süperiletkenin kapalı bir devrede indüklediği akım, süresiz olarak uzun bir süre mevcut olabilir. Bu durumda, süperiletkenler ideal diamıknatıslardır: normal sıcaklıkta bir iletkene nüfuz eden manyetik alan, harici voltajın sağlanması koşuluyla süperiletken bir durumda ondan dışarı itilir. manyetik alan belirli bir kritik Ns değerini aşmaz. Aksi takdirde süperiletken durum çökecektir. Artan manyetik alanla birlikte süperiletken durumdan normal duruma geçişin niteliğine bağlı olarak, tip 1 süper iletkenler - normal duruma geçişin aniden gerçekleştiği kurşun, cıva, indiyum, kalay, alüminyum ve tip 2 süper iletkenler bu geçişin yavaş yavaş gerçekleştiği kişiler için(niyobyum, vanadyum ve teknetyumun yanı sıra çok sayıda alaşım ve kimyasal bileşik). Yüksek hidrostatik basınca maruz kaldığında normal basınçta bu etkiyi göstermeyen bazı maddelerde süperiletkenlik olgusu keşfedilmiştir. Yarı iletkenlerde, örneğin indiyum antimonid InSb'de ve hatta dielektriklerde süper iletken özellikler gözlemlenmiştir.- kükürt ve ksenon (tablo 3.1).

Tablo 3.1. Süper iletken parametreler

Süperiletkenler	Geçiş sıcaklığı T s, K	Kritik indüksiyon değeri, V s, T l
Alüminyum Al	1,2	0,01
Teneke sn	3,7	0,031
İndiyum İçinde	3,4	0,03
Merkür Hg	4,2	0,46
Yol göstermek kurşun	7,2	0,08

Süperiletkenliğe ek olarak, modern elektrik mühendisliği CRYOCONDUCTIVITY'yi kullanır, yani. Direncin çok küçük olduğu ancak sonlu bir değer olduğu kriyojenik sıcaklıklarda bir metalin çalışması. Bu özelliğe sahip olan ancak süperiletken duruma geçmeden metallere denir. KRİYO İLETKENLERİ. Yüksek kaliteli kriyo iletkenler elde etmek için yüksek metal saflığı gerekir. Kural olarak, aşağıdaki özelliklere sahip metaller kullanılır:(süperiletkenlik sıcaklıklarından daha yüksek olan) en düşük direnç. Bunlar şunları içerir: sıvı hidrojen sıcaklığında- alüminyum ve sıvı nitrojen sıcaklığında berilyum(Sırasıyla 20,3 ve 77,4 K).

Yüksek dirençli malzemeler

Yüksek dirençli malzemeler, elektrikli ölçüm aletleri ve dirençler için kullanılan metalleri ve alaşımları içerir. Yüksek dirence ek olarak, bakırla eşleştirildiğinde zaman içinde yüksek direnç stabilitesine, düşük sıcaklık direnci katsayısına ve düşük termoEMF'ye sahip olmaları gerekir. Bazen yüksek sıcaklıklarda çalışması, teknolojik açıdan gelişmiş olması ve mümkünse pahalı bileşenler içermemesi gerekir. Dirençli malzemelerin yüksek dirence sahip olması gerekir. bakırla eşleştirildiğinde yüksek korozyon direncine, yüksek stabiliteye ve düşük termoEMF'ye sahiptir. Malzemenin üretilmesi amaçlanıyorsa bu gereksinimlerin karşılanması çok önemlidir. standart ve ek dirençler ve elektrikli ölçüm cihazlarının şöntleri. değişken düşük dirençli dirençler için çok küçük ve kararlı bir değere sahip olmanız gerekir.(zamanla) temas direnci. Amaca bağlı olarak, çalışma koşulları, nominal direnç dikkate alınarak, direnç malzemesi olarak yüksek dirençli metaller ve alaşımların yanı sıra metal oksitler, karbon ve kompozit malzemeler kullanılır.(bazen asil metallere dayanır- platin, paladyum, altın ve gümüş). Yapısal olarak dirençler hacimsel elemanlar, çeşitli çaplarda tel ve dielektrik taban üzerine biriktirilmiş film şeklinde yapılır.(substrat). filmler için bir parametre tanıtıldı- kare direnci veya kare başına direnç(veya spesifik yüzey direnci), Akım alt tabakanın yüzeyine paralel aktığında, uzunluğu genişliğine eşit olan filmin bir bölümünün direncine sayısal olarak eşittir. Kare direnci formülle belirlenir

Rk =R / d, (3.3)

nerede r - kalınlığındaki bir filmin özgül hacim direnci d.

Dirençler ve termokupllar için en yaygın alaşımlar manganin tipidir. Bunlar nikel ve bakır-nikel bazlı alaşımlardır. Aslında manganin- Hassas dirençlerin üretiminde en yaygın alaşım. Manganin markası MNMtsZ-12 şunları içerir: manganez 11.5- %13,5, nikel ve kobalt 2,5- %3,5, kalan % - bakır. Genellikle özelliklerin stabilitesini arttırmak için vakumda veya nötr gazlarda 400 ° C sıcaklıkta 2 saat tavlanır.(argon, nitrojen) yavaş soğutma ile. Soğuk çekilmiş tel, 140 0 C sıcaklıkta 10 saatlik yaşlanmaya tabi tutulur. Ayrıca manganinin oda sıcaklığında uzun süre, yaklaşık 1 yıl süreyle maruz bırakılması gerekir. Bu markanın manganinin temel özellikleri şu şekildedir: 20 0 C'de direnç

r = 0,48 μΩ m: aynı sıcaklıkta direnç sıcaklık katsayısı a r = (5 - 30) 10 -6 1 / K, bakıra göre termoEMF 1 μV'ye eşittir 1/K +1: T eriyik= 960 0 C, izin verilen en yüksek çalışma sıcaklığı (uzun) TR 300 0 C.

Köstence de bu alaşım grubuna aittir ancak yalnızca 1 manganez içerir.- %2, nikel - %39 - 41, kalan % - bakır. Köstence markası- MNMts4O-1.5. Ana özellikleri: r = 0,48 – 0,52 μOhm·m; a r = (5 - 25) 10 -6 1 / K; T köle = 450 0C; Bakırla eşleştirilmiş termoEMF oldukça yüksektir ve 45'tir.- 55 µV1 / K. ölçüm devrelerinde kullanıldığında bir dezavantajdır, ancak termokupllarda bir avantajdır.

Silikon bazlı dirençler genellikle ince filmdir. Bunlar için aşağıdaki alaşım dereceleri kullanılır: RS-4800, RS-370, RS3001, RS-1714, RS-1004, silikon, demir, krom, nikel, alüminyum ve tungstenden (MLT tipi) oluşan çok bileşimli alaşımların yanı sıra. Marka tanımındaki harfler şu anlama gelir: RS dirençli alaşım, ilk iki rakam- ana alaşım bileşeninin nominal içeriği, diğer ikisi- ikinci bileşen için de aynısı. Toz halindeki alaşımlar, yüksek vakumda buharlaştırma ve yoğunlaşma yoluyla elektronikte ince film dirençlerin ve diğer yardımcı katmanların üretimi için tasarlanmıştır. MLT alaşımlarından dirençler, tungsten buharlaştırıcılardan termal vakumlu buharlaştırma ve filmlerin dielektrik alt tabakalar üzerinde yoğunlaştırılmasıyla üretilir. Alaşımların direncini arttırmak için genellikle metal oksitler eklenir. İstenilen özellikleri elde etmek için filmler biriktirme sonrasında ısıl işleme tabi tutulur. 0,1 ila 1 μm film kalınlığı ile onlarca Ohm m'den 35 kOhm'a kadar kare direnç elde etmek mümkündür. a r = (2,5 - ± 4)-10 -4 1 / K. MLT-ZM alaşımı mikro devrelerde yaygındır, R kare direncine sahiptir= 200 -500 Ohm.

Demir, nikel, krom ve alüminyum bazlı alaşımlar esas olarak elektrikli ısıtma elemanlarında kullanılır. Yüksek dirençli, ısıya dayanıklıdırlar ve ikiye ayrılırlar: nikel-krom (nikrom); nikel-krom, alüminyum, demir-krom-nikel ve demir-krom-alüminyum ile alaşımlı(topallıyorduk). Tüm bu alaşımların özellikleri kimyasal bileşimlerine bağlıdır. Yani, X20N80 nikrom kalitesi için (krom- %15 – 18, nikel - %55 – 61, manganez - %1,5, kalan % - demir) direnç r = (1,1-1,2) µOhm m; r = (100 - 200) 10-6 1/K; maksimum T köle= 1000 0 C. X23Yu5 markasının topallaması için(krom - %22 -25, nikel- %0,6, manganez - %0,7, alüminyum - %4,5 - %5,5 direnç r = (1,3 - 1,5) µOhm·m; r = 65 10 -6 1 / K ve limit T kölesi= 1200 0 C. Nikromlar yüksek sıcaklıklarda havadaki oksidasyona karşı dayanıklıdır çünkü yüzeylerinde koruyucu bir oksit filmi oluşurİLE R HAKKINDA + Ni O yakın doğrusal genleşme sıcaklık katsayısına sahip bir r = 1 alaşım. Bununla birlikte, film çatladığında ve oksijen buraya nüfuz ettiğinde termal şoklar bu oksit tabakası için tehlikelidir.- Ek oksidasyon meydana gelir ve alaşımın servis ömrü azalır. Tüm derecelerdeki demir-krom-alüminyum alaşımları, yapıda yüksek krom içeriğine sahip oluşumların salınması ile ilişkili olan 450 ila 500 0 C sıcaklık aralığında kırılgan hale gelir.(yaklaşık %80). Bu kırılganlık lavın cg'sinin 750 ° C'ye ısıtılmasıyla ortadan kaldırılabilir.- 800° C ve ardından suda soğutuldu.

Kükürt içeren gazların kabul edilebilir olduğu demir-krom-alüminyum alaşımları hariç, tüm alaşımlar için fosfor içeren ortamlar, halojenler ve kükürt agresiftir.

Isıya dayanıklı malzemeler ve ısıtma elemanları için genellikle refrakter metallerin karbürleri ve silisitleri kullanılır.- niyobyum, zirkonyum, tantal ve hafniyum. 600 mm'ye kadar uzunluğa, 18 mm'ye kadar dış çapa ve 2 - 3 mm et kalınlığına sahip boru şeklinde, çubuk ve Y şeklinde ısıtıcılar, toz metalurjisi kullanılarak niyobyum karbürden yapılır. Bu tür ısıtıcılara sahip fırınlar 2500 0 C'ye kadar vakumda çalışır. ve argonda - 3000 ° C'ye kadar. Zirkonyum karbür yaklaşık olarak aynı sıcaklıklarda çalışır. Niyobyum karbürün erime noktası eksi 3760 °C, zirkonyum- 3530 0 С, tantal - 3880 0 С ve hafniyum - 3890 О С . Oda sıcaklığında karbürler alkalilere ve asitlere karşı etkisizdir. Metalik olmayan ısıtıcılardan en yaygın kullanılanları yarı iletken bileşikler olan Selite ve Silisyum Karbür Globar'dır. Onların T kölesi= 1400 - 1500 0C; bu sıcaklıkta bu tür ısıtıcıların servis ömrü yaklaşık 1500'dür- 2000 saat Silisitler silikonun esas olarak metallerle oluşturduğu bileşiklerdir. Bu bileşikler elektrik mühendisliği, metalurji, uzay, elektronik ve nükleer mühendislikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Molibden disilisit elektrotermide en popüler olanıdır.(Pzt - ben) , 1700 0 C sıcaklıkta oksitleyici ortamda çalışabilen ürünlerdir. Elementler ayrıca toz metalurjisi kullanılarak da yapılır. Molibden disilisitin özellikleri: direnç r = 20 0 C'de 0,2 μΩm; 1600 0 C'de r = 0,8 μΩ·m; doğrusal genleşme sıcaklık katsayısı a 1 = 8,25 10 -6 1 / K. Vakumda çalışırken molibden silisitler ayrışır, bu nedenle kullanımları sınırlıdır ve kısmi oksijen basıncına bağlıdır.

Gerinim ölçerler

Alaşımlar. Çeşitli ürünlerin mekanik kuvvetlerin etkisi altında deformasyonunu ölçen transdüserlerde kullanılanlara gerinim ölçerler denir. Gerinim ölçer transdüserlerinin çalışması, gerinim ölçerin yapıştırıldığı yapı deforme olduğunda direncin değişmesi prensibine dayanmaktadır.Gerilim hassasiyeti katsayısı tahmin edilecektir.

d =DR/R/DL/L. veya d = 1 +D r / ( RE S) / F + 2M, (3.4)

D nerede R- R direncindeki değişiklikle değişim D L L elemanının uzunluğu; Doktor... direnç değişimi R F yükünün etkisi altındaki gerinim ölçer malzemesi; S- Dönüştürücü telinin kesit alanı: E- IOnga modülü; M- Tel malzemenin Poisson oranı.

Gerinim ölçerler için en yaygın kullanılan tel, vernik veya kağıt taban üzerine zikzak deseninde yapıştırılır.(tel çapı yaklaşık 0,02 0,05 mm). Genellikle bakır olan kurşun iletkenler telin uçlarına lehimleme veya kaynak yoluyla bağlanır. Sensörün üst kısmı cilalanmıştır. Ve ürüne yapışır. Telin malzemeleri çeşitli metaller ve alaşımlar olabilir. örneğin manganin, konstantan, nikrom, nikel, bizmut, platin-gümüş veya titanyum-alüminyum alaşımları, ancak bunlar daha çok film gerinim ölçerlerin imalatında kullanılır.(alaşım ALI9.D 20, vb.). Film gerinim ölçerler, malzemenin vakumla süblimleştirilmesi ve ardından alt tabaka üzerinde yoğunlaşması ile üretilir. Folyo gerinim ölçerler genellikle 4-12 mikron kalınlığında çok ince folyodan yapılmış olup, metalin bir kısmı, geri kalan kısmı "ızgara" olarak adlandırılacak şekilde aşındırılarak seçilir.- Zikzak gerinim ölçer.

İletişim malzemeleri

Kontak malzemeleri olarak saf refrakter metaller ve çeşitli alaşımların yanı sıra metal-seramik bileşimleri kullanılır. En kritik kontaklar, elektrik devrelerini, özellikle de son derece hassas olanları periyodik olarak kapatmak ve açmak için kullanılır. Çalışma koşullarına göre kişiler ikiye ayrılır: sabit, patlayan veya kayan farklı gereksinimleri vardır ve bu nedenle farklı malzemeler kullanılır. Anahtarlanan akımın değerine göre kontaklar aşağıdakilere ayrılır: düşük akım - amper birimlerine kadar ve yüksek akım- birimlerden binlerce ampere kadar olan akımlar için. Kontak, zaman içinde düşük ve sabit elektrik direnciyle elektrik akımını iletebilen iki iletkenin güvenilir bir bağlantısı olmalıdır.

Temas alanının yapısı şunlardan oluşur: metalli “pedler”

direnci, içinden akımın geçiş direnci olmadan aktığı kontağı oluşturan çiftin metallerinin toplam direnci ile belirlenen kontak; tünel etkisi nedeniyle akımı ileten ince yapışkan filmlerle kaplı temas pedleri; yalıtkan ve elektrik akımının geçmesine izin vermeyen oksit ve sülfit filmleriyle kaplı alanlar. Bu alanların toplamı olarak tanımlanan toplam temas alanının, koşullu temas alanını temsil eden temas yüzeyinden önemli ölçüde daha küçük olduğu ortaya çıkıyor. Bu durumda kontak yüzeylerinin durumu, içinden akım geçtiğinde kontak direncini ve kontakların ısınmasını doğrudan etkiler. Birinci tipte n temas yüzeyine sahip çok noktalı bir temasın geçiş direnci, bunların tümü kontak malzemesinin akma dayanımına göre yüklenmişse, formülle belirlenir.

rn =R / 2 (PS / (n F )1/2, (3,5)

nerede r - kontak malzemesinin direnci; S- temas malzemesinin sıkıştırma altında akma dayanımı; n temas yüzeylerinin sayısıdır; F - temas sıkıştırma kuvveti.

Kontaklar düzse, kontak dirençleri F bastırma kuvvetiyle ters orantılıdır.

Çalışmaları sırasında kontakların aşınmasının ana nedenleri çalışma koşullarına bağlıdır. ancak aşağıdaki temas erozyonuna kadar kaynatın- çalışma yüzeylerinin şeklinin ihlali. malzemenin bir temastan diğerine aktarılması, krater oluşumu. temasların büyümesi ve hatta sıkışması; elektrik arkının neden olduğu kontakların elektriksel aşınması, açılırken kontakların kıvılcımlanması ve kontakların titreşimi; yalnızca kontakların darbe kuvvetiyle değil aynı zamanda kontak basıncı ve kontak kapanma sıklığıyla da ilişkili mekanik aşınma; ortamın bileşiminden, neminden ve temas yüzeyindeki sıcaklıktan etkilenen kimyasal aşınma; kontak basıncının kuvvetine, titreşime ve akımın kontaklar üzerindeki termal etkisine, kaynaklı kontakları açarken oluşan kuvvete ve kontakların kontak tutucuya zayıf bağlanmasına bağlı olarak yırtılma kaynağı. Malzeme olarak düşük akım kontakları asil ve refrakter metaller genellikle kullanılır- gümüş, platin, paladyum, altın, tungsten ve bunların alaşımları.

Asal metallerin çoğu genellikle elektrokaplama formundaki kontaklar için kullanılır.(saf haliyle kullanılabilen gümüş hariç). Bu durumda kaplamaların sertliği, daha kalın metal katmanlarından önemli ölçüde daha yüksektir. Örneğin gümüş için kalın bir tabakadaki Brinell sertliği yaklaşık 25'tir ve elektroliz kaplama formunda 100'e ulaşabilir. Elektroliz kaplamalar elektrik alanında aşınmaya daha dayanıklıdır. Elektrokaplamanın kalınlığı genellikle 1 mikrometreden birkaç on mikrometreye kadar değişir. İçin yüksek akım kontakları Genellikle bakır, gümüş ve bunların alaşımlarının yanı sıra toz metalurjisi ile elde edilen, karşılıklı difüzyona sahip olmayan ve genellikle ikisinin karışımı olan bileşenlerden oluşan kompozit malzemeler kullanılır.- biri diğerine göre çok daha dirençli olan üç aşama. En yaygın bileşimler gümüştür- kadmiyum oksit; gümüş- nikel; gümüş - grafit; gümüş - nikel - grafit; gümüş - tungsten; gümüş- bakır oksit; bakır - tungsten; bakır - grafit. Gümüş ve bakır yüksek elektriksel ve termal iletkenlik sağlar ve refrakter kısım aşınma direncini, ısı direncini ve kaynak kontaklarına karşı direnci artırır B alçak gerilim cihazları gümüş sıklıkla kullanılır- kadmiyum oksit; İçin yüksek voltaj(ark olukları)- demir - bakır - bizmut vb.

Temel Kullanım alanları iletişim malzemeleri:

gümüş - röleler, sinyalizasyon ekipmanları. telefon ve telgraf ekipmanı, manyetik yol vericiler, floresan lambaların kontrolü, kontaktörlerin ve manyetik yol vericilerin yardımcı devrelerinin kontakları vb.;

gümüş bakır - röleler, telefon röleleri, radyo ekipmanı vb.;

gümüş bakır - nikel - duvar anahtarları, sokak sinyal röleleri, akım dönüştürücüler, otomasyon röleleri ve radyo ayarları, havacılık hafif ve orta yük röleleri, elektromanyetik sayaçlar, otomobil ve demiryolu sinyal röleleri vb.;

gümüş - kadmiyum - röleler, aşırı yük anahtarları ve buzdolabı termostatları, marş motorları, termal anahtarlar;

gümüş - kadmiyum– nikel; gümüş- kadmiyum- indiyum- amperin onda biri ila 30 A arasındaki akım aralığındaki röleler;

gümüş- paladyum - alarm ekipmanları, telefon röleleri ve çeviriciler, TV kontrolleri, buzdolabı anahtarları ve termostatları, kayar halkalar vb.;

gümüş- platin- radyo ekipmanı, elektromanyetik ölçüm cihazları;

gümüş- zirkonyum oksit - anahtarlar, 100 A'dan itibaren akımlar için şalgam;

platin- iridyum- hassas arksız röleler, saatler, elektronik röleler, denizcilik ve otomotiv hız kontrol cihazları, elektrikli traş makineleri, termostatlar ve ısıtıcılar, sinyal röleleri, telgraf röleleri ve yangın alarmları;

platin- rodyum- jeneratörler alternatif akım(düşük güç);

platin- nikel- telefon ve telgraf ekipmanı;

altın- gümüş altın- gümüş- platin- arksız çalışan hassas röleler, ölçüm aletleri, telefon ve telgraf ekipmanları, düşük akım teknolojisinde potansiyometrelerin kayar kontakları;

tungsten- Yazar kasalar, otomobil ve traktörlerdeki ateşleme kesiciler, yağ ve benzin sayaçları, uçak aletlerindeki kontrol röleleri, voltaj regülatör röleleri. saatler, teletipler, telgraf röleleri, elektrikli traş makineleri, vakumlu alçak ve yüksek gerilim anahtarları. cıva anahtarlarının elektrotları;

gümüş- bakır oksit- ağır yüklü AC ve DC kontaktörler, otomatik sigortalar, dizel lokomotif yapısı;

gümüş- tungsten- büyük manyetik yolvericiler ve kontaktörler

anahtarlama frekansı, ev aletleri anahtarları. kontrol düğmeleri, yüksek voltaj anahtarları, güçlü kontrol transformatörlerinin kontakları, ağır yüklü röleler, uçak ekipmanı anahtarları, marş motorları, redresörler vb.;

bakır- tungsten- güçlü yağ ve hava yüksek gerilim şalterleri, küçük boyutlu yüksek gerilim şalterleri, deniz taşıtlarının kapı şalterleri, alın kaynak makineleri için kontaklar, ark fırınlarının güçlü yağ şalterleri ve akım dönüştürücüler;

bakır- molibden- düşük yağlı yüksek voltaj anahtarları.

Bu satırOlabilmekdevam et çünkü asil ve basit pahalı metallerin alaşımlarından yapılan kontakların yerini almak için, değerli metallerin küçük miktarlarda mevcut olduğu alaşımlar sıklıkla kullanılır(gümüş- magnezyum- nikel, gümüş- magnezyum- nikel- zirkonyum ve diğerleri). Ayrıca bazı asil metal alaşımları da bu listeye dahil edilmemiştir. Bunları ilgili literatürde bulabilirsiniz.

Lehimler, eritkenler ve kontaktoller

Lehimler, eritkenler ve kontaktörler, mekanik olarak güçlü, hermetik olarak kapatılmış bir dikiş veya düşük geçiş direncine sahip kalıcı bir elektrik teması oluşturmak için kullanılır. Lehimleme sırasında lehimler genellikle iki gruba ayrıldıklarına bağlı olarak erime sıcaklığına kadar ısıtılır.- yumuşak ve sert. İLE yumuşak lehimler- erime noktası 300 0 C'ye kadar olan lehimler ve sert lehimler dahil- 300 0 C'nin üzerinde Yumuşak lehimler GOST 21931-76'ya göre çoğunlukla kalay-kurşundur. Lehim 1 içeriyorsa– % 5 antimon ise bunlara antimon denir. En yaygın yumuşak lehimler şunlardır: POS-61, burada %61 sn, geri kalan %'si kurşundur (kristalleşme sıcaklığı 190 0 C, özdirençR= 139 µOhm·m); POSSu-61-0.5- kalay-kurşun, düşük antimon, %61 içeren sn, %5 antimon, kalan %- yol göstermek(kristalleşme sıcaklığı 189 0 C. dirençR= 0,140 µOhm·m); POSK-5O-18- %50 içeren lehim sn, %18 kadmiyum, kalan %- yol göstermek(kristalleşme sıcaklığı 145 °C, dirençR= 0,133 μΩm). Bu lehimler tesisat tellerinin kalaylanması ve lehimlenmesinde kullanılır.(çap 0,05- 0,08 mm), elektrikli ölçüm aletlerinde, dirençlerde, kapasitörlerde, baskılı devrelerde ve yarı iletken cihazların üretiminde, mikro devrelerin ve aşırı ısınmaya duyarlı diğer elemanların pasif kısımlarının kalaylanması ve lehimlenmesi için spiral yaylar. Standart sert lehim lehimleri bakır-çinko ve gümüştür. İlki GOST 23 137-78'i karşılamalı, ikincisi ise- GOST 19738-74. Bunlardan en yaygın olanları şunlardır: PMC-36- %36 C içeren bakır-çinko lehim sen, geri kalan %- çinko(kristalleşme sıcaklığı 950 0 C, bakır içeriği %64'e kadar olan pirinçlerin lehimlenmesinde kullanılır) ; PSR-25 ve PSR-70'e kadar- %25 ila %70 A içeren gümüş lehimler G, bakır- %40 ila 26 arası çinko- %35 ila 4 (kristalleşme sıcaklıkları yaklaşık 600- 750 °C).

Alüminyum lehimlemede kullanılır özel lehimler. Bunlardan en yaygın olanı %19 - 21 M, %14 - 16 C içeren P425A'dır (erime noktası 415 - 425 0 C). sen, 64 – 66 % Zn; PSILO (silumin), %90 - 87 A1'den oluşur + 10 – 13 % Si(erime noktası 577 0 C); AVIA-1- alaşım. hangisini içerir55 % sn, %20 C D, 22 % Zn, (erime noktası 200 0 C). Alüminyum lehimleme yaparken düşük sıcaklık lehimleri (AVIA-1 ve diğerleri.) yüzeyinin öncelikle nikel ile kaplanması gerekir. Fosfor lehimleri Alaşımda fosfor içeriği olan MFI kaliteleri ve diğerleri(İLE sen- R) 725 - 850 0 C erime noktasına sahip, %8,5 ila 10 arasında kendi kendine akan yani lehimleme kullanılmadan gerçekleştirilir sakız kaynatma. Dezavantajları dikişin kırılganlığıdır. Çelikler lehimlemeye uygun değildir. Düşük statik yükler altında çalışan bakır, pirinç, bronz parçaların lehimlenmesinde kullanılır. Bazen lehim olarak kullanılır saf metaller. Örneğin, kadmiyum nikelin lehimlenmesi ve kalaylanması için kullanılır, saf kalay bakır ve alaşımlarının, düşük karbonlu çelik ve platinin kalaylanması ve lehimlenmesi için ve saf bakır- düşük karbonlu çelik ve nikelin lehimlenmesi için.

Gibi akışlarÇok fazla sayıda malzeme kullanılıyor. Akıların amacı- lehimlenen metallerin yüzeyindeki kirliliği ve oksitleri çıkarın, erimiş lehimin yüzey gerilimini azaltın, lehimleme işlemi sırasında metalin ve lehimin yüzeyini oksidasyondan koruyun. Akışkanlarçeşitli özelliklere göre çeşitli gruplara ayrılır. Akı, lehimleme için kullanılır yumuşak lehimler esas olarak aktif inorganik maddelerle.

Aktif akışlar. Bunlar şunları içerir:

reçine (%24), çinko klorür (%4), etil alkol (%72)- Demirli, demirsiz ve değerli metallerin lehimlenmesi için(akı kalıntıları bir solvent ile giderilmelidir);

reçine (%16), çinko klorür (%4), teknik vazelin (%80), - demir ve demir dışı metallerin lehimlenmesi için(dikiş dayanıklıdır ancak çok dikkatli yıkama gerektirir) basit konfigürasyonlu ürünler için;

çinko klorür (%1,4), gliserin (%3), etil alkol (%4), damıtılmış su (%91,6) - platin, alaşımları ve nikel lehimlenirken ve ardından suda iyice durulanırken;

alüminyum ve alaşımlarını lehimlemek için lehim pastası(baryum klorür – %4. Potasyum klorür– 29 %, sodyum klorit– %19. kalsiyum florür –4 %) - AVIA-1 ve AVIA-2 sınıfı lehimlerle lehimleme.

Lehimleme yaparken sert lehimler Genellikle birkaç marka fluks kullanılır. Bunlardan en popülerleri:

F70A(erime noktası 370 0 C) alüminyum ve alaşımlarının hem birbirleriyle hem de diğer metallerle lehimlenmesi için tasarlanmıştır (potasyum klorür -% 33 - 37. lityum klorür)– %40 – 41. potasyum floroflorür– 2 – 29 %);

F8OOST(erime noktası 800 0 C) paslanmaz çeliklerin, ısıya dayanıklı alaşımların pirinçle ve diğer sert lehimlerle lehimlenmesi için tasarlanmıştır(erime noktası 850 - 1100 0 C). Bu lehim borakstır (sodyum tetraborat %100).

Akışkanlar olabilir katılar (tuzlar, oksitler, asitlersürü), macunlar ve rasthırsızbenVetuzlar ve asitler. Çoksıklıklaakışlar Yerli üretim olduğu için markalar standartlara uygun değil. Flux markalarında harfler şu anlama gelir: F- akı, K- reçine, sp- alkol, P- gulie ester reçinesi, U- asetik asit, M- formik asit, -X klorür tuzları vb.

Kişiler (diğer adıyla elektriksel olarak iletken yapıştırıcı) iletken yapıştırıcılar ve kaplamalar olarak kullanılan çeşitli sentetik reçinelerin düşük-düşük veya macun benzeri bileşimleridir. İletken dolgu maddesi ince dağılmış metal veya grafit bezelyelerdir. Çözücüler viskoziteyi düzenlemek için kullanılır. Polimer bağlayıcılar, elektriksel olarak iletken bileşimlerin düşük yoğunluğunu, yüksek mukavemetini ve elastikiyetini ve ayrıca iyi yapışma özelliklerini belirler. Elektriksel özellikler dağılmış dolgu maddesinin özelliklerine göre belirlenir- elektriksel iletkenliği, konsantrasyonu, şekli ve parçacık boyutu Şu anda 50'den fazla kontaktol türü bilinmektedir. Gümüş içeren kontaktoller en yüksek iletkenlik ve stabilite özelliklerine sahiptir. Gümüş, bakır, cam ve seramik yüzeylerin yapıştırılmasında kullanılırlar. Gümüş, yağ asitleri çözeltileriyle ön işleme tabi tutulursa, bu tür tutkal, iplik dirençleri, foto dirençler ve diğer elemanlar gibi radyo elektronik elemanlarının montajı için kullanılır. Seramik kapasitörlerin üretiminde ve entegre devrelerin montajında yüksek ısı direncine sahip ve uzun ömürlü bazı yapıştırıcı türleri kullanılmaktadır. Ve kontaktol K-20 bu tür malzemeler için maksimum elektrik iletkenliğine sahiptir (R= 0,5 µOhm m). Bazı iletken yapıştırıcıların markaları ve özellikleri aşağıda listelenmiştir:

tutkal markası K-17: dolgu maddesi- gümüş,R= 1 - 2 μΩm, sertleşme sıcaklığı 170- 200 °C, maksimum çalışma sıcaklığı- 200 0 C, servis ömrü 6 ay;

tutkal K-20: aynı dolgu maddesi, sertleşme sıcaklığı 20- 80 0 C, maksimum çalışma sıcaklığı 80 0 C, kullanım ömrü 6 ay.

Metalik olmayan iletkenler

Metalik olmayan iletkenler, örneğin karbonlu malzemeler elektrik mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İtibaren kömür Spot ışıkları için elektrotlar, galvanik hücrelerin anotları, elektrik makineleri için fırçalar, yüksek dirençli dirençler, telefon ağları için tutucular yapıyorlar ve mikrofonlarda ve telsiz dirençlerin üretiminde karbon tozları kullanılıyor. Fırçalar Grafit, kok, is, kömür ve sentetik reçinelerden yapılmış olup bağlayıcı görevi görür. Elektrik iletkenliğini arttırmak için fırçalarda genellikle toz metaller, kurşun, kalay ve gümüş ilavesiyle bakır kullanılır. Kurum ve grafit dışındaki karbonlu malzemeler, uçucu bileşenlerin uzaklaştırılması için önceden kalsine edilir; Metal tozu ve bağlayıcı ile karıştırıldıktan sonra boşluklar preslenir ve ardından fırçalar kesilir. Mukavemet için fırçalar oksitleyici olmayan bir atmosferde yaklaşık 100°C sıcaklıkta sinterlenir.1300°C.Bazı fırça türleri 2500°C sıcaklıkta grafitizasyona tabi tutulur.- 3000 Kok ve isin grafite dönüştürülmesi ve yabancı maddelerin uzaklaştırılması için oksitleyici olmayan bir atmosferde 0 C. Son işlem, nem direncini artırmak ve sürtünme katsayısını azaltmak için fırçaları reçine veya çorapla emprenye etmektir. Fırçaların mekanik mukavemetinin arttırılması ve elektrik iletkenliğinin arttırılması, fırçaların erimiş metallerle emprenye edilmesiyle sağlanır.

Fırçaların ana teknik parametreleri: direnç, izin verilen akım yoğunluğu, izin verilen doğrusal hız. Bazen fırçalar arasındaki voltaj düşüşü ve spesifik basınç da dikkate alınır.

Şu anda karbon-grafit fırçalar ayırt ediliyor(UG), grafit (G), elektrografitleştirilmiş(ÖRNEĞİN) ve bakır-grafit(M ve MG) Tablo 3.2'de gösterilen bakır tozu içeriği ile).

Tablo 3.2. Elektrikli fırça parametreleri

Fırça tipi	Ud. direnç, µOhm·m	Ek akım yoğunluğu, mA/m	Ek hat sk.,m/sn
G	10 - 46	7 - 11	12 – 25
UG	18 - 60	6 - 8	10 – 15
ÖRNEĞİN	10 - 45	9 - 11	25 – 45
M	0,05'ten itibaren	12 - 20	12 – 25
MG	1,2'ye kadar	12 - 20	12 - 25

Elektrikli fırçalar, akımı sağlamak veya çıkarmak için halkalı yüksek hızlı makineler de dahil olmak üzere çeşitli amaç ve güçteki elektrikli makinelerde kullanılır.

B. Serbest yüke sahip maddeler.

Hangi maddelere dielektrik denir?

A. Bağlayıcı yükleri olan maddeler.

İletken malzemenin temel özellikleri nelerdir?

B. Direnç.

Bir dielektrikin temel özellikleri nelerdir?

A. Dielektrik sabiti.

Direnç nedir?

B. Kesit alanı 1 m2'ye eşit olan 1 m uzunluğunda bir iletkenin direnci.

Bir iletkenin elektriksel iletkenliği nedir?

B. İletkenin direnciyle ters orantılı bir değer.

Elektrik iletkenliği nedir?

B. İletkenin direnciyle ters orantılı bir değer.

İletken direnci hangi birimlerde ölçülür?

Bir iletkenin direnci hangi birimlerle ölçülür?

B.Ohm. metre.

Elektrik iletkenliği hangi birimlerde ölçülür?

A. Siemens.

Elektrik iletkenliği hangi birimlerde ölçülür?

V. Siemens/m.

Dielektrik sabiti nedir?

B. Vakumdaki elektrik alan kuvvetinin dielektrikteki elektrik alan kuvvetine oranı.

Elektrik alan kuvvetine ne denir?

B. Birim yüke etki eden kuvvet.

Elektrik alan kuvvetinin yönü nedir?

B. Pozitif yükten negatif yüke.

Elektrik alanına yerleştirilen bir iletkende ne olur?

B. Pozitif elektrik yükleri elektrik alan şiddetine göre hareket eder.

Harici bir elektrik alanına yerleştirilen bir iletkenin öz alanının yönü nedir?

B. Kendi alanı dış elektrik alanına karşı yönlendirilir.

Elektrik dipolü nedir?

B. Belirli bir mesafede bulunan karşılıklı elektrik yüklerinin mutlak değeri eşit olan iki sistem.

Dipol momenti nedir?

B. Dipol yüklerinin toplamı ile yükler arasındaki mesafenin çarpımı.

Dipol momenti hangi birimlerde ölçülür?

Dipol momentinin yönü nedir?

B. Negatif yükten pozitif yüke.

Harici bir elektrik alanına yerleştirilen polar olmayan bir dielektrik moleküle ne olur?

A. Elektron bulutu dış elektrik alan kuvveti yönünde kayar.

Harici bir elektrik alanına yerleştirilen polar bir dielektrik moleküle ne olur?

B. Dipol, dipol momenti dış alan kuvveti boyunca yönlendirilecek şekilde yönlendirilmiştir.

Harici bir elektrik alanına yerleştirilen kutupsal bir dielektrikte ne olur?

A. Dielektrikteki moleküllerin yönelimi nedeniyle, dışarıya doğru yönlendirilmiş kendi elektrik alanı ortaya çıkar.

Polarizasyon sırasında hangi dielektrik daha büyük bir öz alan gücüne sahiptir?

B. Kutupta.

Titreşimin genliği nedir?

B. Denge konumundan en büyük sapma.

Salınımın başlangıç aşamasını ne belirler?

D. Herhangi bir zamanda yer değiştirme miktarı.

423. Harmonik titreşimlerin denklemi hem formda hem de formda yazılabilir. Zamanın başlangıcı denge konumuna karşılık geliyorsa bu denklemlerden hangisi doğrudur?

444. Zorunlu titreşimler meydana gelir:

B. Herhangi bir değişken kuvvetin etkisi altında.

445. Rezonansta, zorunlu salınımların genliği:

A. Maksimum değerine ulaşır.

446. Salınım devresinde direnç olmadığında rezonans meydana gelir:

A. İtici kuvvetin frekansı devrenin doğal frekansıyla çakıştığında.

447. Kendi kendine salınımlara denir:

A. Değişken bir dış etkinin bulunduğu bir sistemde mevcut olan sönümsüz salınımlar.

448. Kendi kendine salınan bir sistemin bir örneği:

B. Kalp.

B. Elektromanyetik salınımların jeneratörü.

D. Tüm cevaplar doğrudur.

Farklı doğadaki elektromanyetik radyasyonu artan dalga boyuna göre düzenleyin: 1) Odun sobasından gelen kızılötesi radyasyon. 2) X-ışını radyasyonu. 3) Güneş'ten gelen görünür radyasyon. 4) Mikrodalga fırınlardan kaynaklanan radyasyon.

Aşağıdaki elektromanyetik radyasyonları artan frekansa göre sıralayın: 1) radyo dalgaları; 2) gama radyasyonu; 3) görünür ışık; 4) ultraviyole radyasyon.

471. Bir elektromanyetik dalga havadan suya geçtiğinde dalga boyu:

B. Azalır.

472. Bir elektromanyetik dalga havadan suya geçtiğinde frekans:

B. Artar.

Bir elektrik yükünün hangi hareketinde elektromanyetik dalgaların emisyonu meydana gelir?

D. İvmeli herhangi bir hareket sırasında.

kurutma yapıştırıcıları (silikat tutkalı, kazein, ahşap tutkalı, PVA tutkalı, nişasta macunu, nairit, 88-NT...)

kurumayan yapıştırıcılar (örneğin reçine bazlı), sıcakta eriyen yapıştırıcılar,

polimerleştirici bileşimlere dayalı bağlayıcılar - inorganik, örneğin alüminofosfat bağlayıcılar (APB) ve organik, polimerleştirici bileşimler (siyakrin, epoksi reçine)

Bazı yapıştırıcılar, örneğin BF tutkalı, aynı zamanda kurutma ve polimerizasyon bileşimleri kategorisine girer.

Kompozisyona göre

inorganik (çözeltiler, eriyikler ve lehimler, özellikle "tutkal-lehim" tipi polimer bileşimleri)

organik (çözeltiler, eriyikler, polimerizasyon)

Organik tutkal tabanı esas olarak soğutma sırasında sertleşmenin bir sonucu olarak yapışkan bir film oluşturan sentetik oligomerler ve polimerlerdir (örneğin fenol-formaldehit, epoksi, polyester reçineler, poliamitler, poliimidler, poliüretanlar, silikon polimerler, kauçuklar vb.) (termoplastik yapıştırıcılar), kürleme (termoset yapıştırıcılar) veya vulkanizasyon (kauçuk yapıştırıcılar); bu işlemlerden önce bazen solventin buharlaşması gelir.

İnorganik yapıştırıcılara alüminofosfat, seramik (magnezyumun baz oksitleri, alüminyum, silikon, alkali metaller), silikat (baz - potasyum veya sıvı cam sodyum), metal (baz - sıvı metal, örneğin cıva) içerir.

Yapışkanlar fiziksel durumlarına göre sıvı (çözeltiler, emülsiyonlar, süspansiyonlar) veya katı (filmler, çubuklar, granüller, tozlar) olabilir; ikincisi eriyik formunda kullanılır veya ısıtılmış yüzeylere uygulanır.

Amaca göre

Grafit tozu ile iletken yüksek direnç

ev ihtiyaçları için

cilt için

ahşap için

Kırtasiye

evrensel

Hangi maddelere iletken denir? Hangi malzemelere iletken denir? Tanımı GOST'a göre verin. Bant teorisine göre iletkenleri tanımlar.

GOST'a göre tanım.

İletken, ana elektriksel özelliği elektriksel iletkenlik olan bir maddedir.

İletken malzeme, iletken özelliklerine sahip olan ve kablo ürünlerinin ve akım taşıyan parçaların imalatına yönelik bir malzemedir.

BÖLGE TEORİSİ

İletkenler - İletim bandı ve valans bandı, iletim bandı adı verilen bir bant oluşturmak üzere üst üste gelir, böylece bir elektron, izin verilen herhangi bir düşük enerjiyi kazanarak bunlar arasında serbestçe hareket edebilir. Böylece bir katıya potansiyel farkı uygulandığında elektronlar potansiyeli daha düşük olan bir noktadan daha yüksek olan bir noktaya serbestçe hareket edebilecek ve bir elektrik akımı oluşturabilecektir. Tüm metaller iletken olarak kabul edilir.

Hangi maddelere yarı iletken denir? Hangi malzemelere yarı iletken denir?

GOST'a uygun bir tanım verin.

Yarıiletkenleri bant teorisine göre tanımlar.

GOST'a uygun

Yarı iletken– ana özelliği, elektrik iletkenliğinin dış faktörlerin etkisine güçlü bir şekilde bağlı olması olan bir madde. Not Bu durumda dış faktörler arasında sıcaklık, elektrik alanı, ışık vb. yer alır.

Yarı iletken malzeme- yarı iletken özelliklerini kullanması amaçlanan bir malzeme.

Bölge teorisi Katıların yarı iletken özelliklerini tek elektron yaklaşımına ve elektronik enerji seviyelerinin izin verilen ve yasak bantlar biçiminde dağılımına dayanarak açıklar. Kovalent bir bağda yer alan elektronların enerji seviyeleri, dolu izin verilen bantların (değerlik bandı) üst kısmını oluşturur. Seviyeleri elektronlarla dolu olmayan, enerji açısından izin verilen bir sonraki bant iletim bandıdır. "Alt" arasındaki enerji aralığı e İle(minimum enerji) iletim bandı ve "tavan" Ey Valans bandının (maksimum) değeri denir. bant aralığı D e(resmi görmek). Farklı için yarı iletkenler Bant aralığı geniş bir aralıkta değişir. Evet ne zaman T: 0 KD e= PbSe'de 0,165 eV ve elmasta 5,6 eV.

Değerlik bandı (artı delikli daireler) ve iletim bandı (eksi iletken elektronlu daireler): e c iletim bandının alt kısmıdır, e V - değerlik bandı tavanı, D E... bant aralığı, D ve A-sırasıyla donör ve alıcı seviyeleri.

Termal hareket bazı elektronları iletim bandına aktarır; Bu durumda, değerlik bandında, elektronlar tarafından işgal edilmeyen kuantum durumlarında delikler belirir. Elektronlar genellikle tabana yakın seviyelerde bulunur e İle iletim bölgeleri ve delikler tavana yakın konumdaki seviyelerdir e V değerlik bandı. Bu seviyelere olan mesafeler sırasıyla, e İle Ve e V termal hareket enerjisi sırası k T, yani izin verilen bölgelerin genişliğinden çok daha az ( k-Boltzmann sabiti). Kristalin idealliğinin yerel ihlalleri (safsızlık atomları, boşluklar ve diğer kusurlar), bant aralığı içinde izin verilen yerel enerji seviyelerinin oluşmasına neden olabilir.

0 K'ye yakın sıcaklıklarda tüm içsel elektronlar yarı iletken değerlik bandında bulunur, onu tamamen doldurur ve safsızlık elektronları, safsızlıkların veya kusurların yakınında lokalize olur, böylece serbest yük taşıyıcıları kalmaz. Artan sıcaklıkla birlikte, termal hareket ağırlıklı olarak safsızlık donör atomlarının elektronlarını iletim bandına "fırlatır", çünkü donörün iyonizasyon enerjisi bant aralığından daha azdır. İletim bandındaki elektron konsantrasyonu, değerlik bandındaki delik konsantrasyonundan birçok kez daha fazladır. Bu koşullar altında elektronlara çoğunluk taşıyıcıları adı verilir. yarı iletkenN-tip, deliklere benzer - ana taşıyıcılar yarı iletkenR-tip. Tüm donörlerin iyonizasyonu tamamlandıktan sonra baskın süreç, kendi elektronlarının valans bandından iletim bandına salınmasıdır. Belirli bir sıcaklıkta, iletim bandındaki konsantrasyonları, safsızlık elektronlarının konsantrasyonuyla karşılaştırılabilir hale gelir ve daha sonra birçok kez daha fazla olur. Bu, içsel iletkenliğin sıcaklık bölgesidir yarı iletken elektron konsantrasyonu ne zaman P ve delikler R neredeyse eşit.

İletim elektronu-delik çiftinin ortaya çıkışına yük taşıyıcılarının oluşumu denir. Ters işlem de mümkündür - yük taşıyıcılarının yeniden birleşmesi, iletim elektronunun değerlik bandına geri dönmesine ve deliğin kaybolmasına yol açar. Taşıyıcıların rekombinasyonuna, yarı iletken ışık kaynaklarının ve lazerlerin temeli olan radyasyon formundaki fazla enerjinin salınması eşlik edebilir.

Görünüşü termodinamik denge koşulları altında termal dalgalanmaların bir sonucu olan iletim elektronlarına ve deliklerine denge yük taşıyıcıları denir. Dış etkinin varlığında yarı iletkenler(aydınlatma, hızlı parçacıklarla ışınlama, güçlü bir elektrik alanının uygulanması) yük taşıyıcılarının oluşması meydana gelebilir ve bu da bunların aşırı (nispeten termodinamik olarak denge) konsantrasyonunun ortaya çıkmasına neden olur. İçinde göründüğünde yarı iletken Dengesiz taşıyıcılar, bir elektronun iletim bandından bant aralığındaki bir safsızlık seviyesine kadar rekombinasyon ve yakalanma eylemlerinin sayısı artar (taşıyıcıların "yakalanması"). Dış etkinin sona ermesinden sonra taşıyıcıların konsantrasyonu denge değerine yaklaşır.

İnsanların elektrik konusunda uzun zamandır bir fikri vardı. Bu fenomen ilk olarak antik Yunan bilim adamları tarafından fark edildi; kehribar nesnelerin süetle ovulması sırasında gözlemlendi. Kehribarın Yunanca karşılığına elektron denir. Bu nedenle elektriksel olaylardan, sürtünme sırasında bedenlerdeki görünümden, elektriğin veya elektrik yükünün ortaya çıkmasından bahsetmeye başladılar.

M. Lomonosov, A. Popov, Sh. Coulomb, A. Volta, A. Ampere, G. Ohm, G. Kirchhoff ve daha birçok bilim adamının araştırmaları sayesinde, elektrik olaylarını açıklayan yasalar ortaya çıktı. Endüstride kullanılan ilk elektrikli cihazlar, kaynaklar ve elektrik enerjisi alıcıları ortaya çıktı. Elektriğin yeni yönleri ve uygulama alanları ortaya çıktı: elektrik mühendisliği, radyo mühendisliği, elektronik ve telekomünikasyon. Elektrik evimize sağlam bir şekilde girdi.

Tüm maddeler üç ana gruba ayrılır: iletkenler, yarı iletkenler ve dielektrikler.

İletkenler. Çoğu zaman elektronlar (özellikle atomun çekirdeğine zayıf şekilde bağlı olanlar) yörüngelerini terk edip atomlar arası uzaya hareket edebilirler. Bu tür elektronlara serbest denir. Atomlar arası uzayda her zaman serbest elektronların bulunduğu ve bir iletkendeki akımın serbest elektronlar tarafından oluşturulduğu maddeler. Bunlara tüm metaller dahildir. Uygulamada bunlar teller, kablo çekirdekleri, röle kontakları, elektrik dişleridir. lambalar vb.

Asitlerin, tuzların ve alkalilerin (elektrolitler) çözeltileri şu şekilde sınıflandırılır: Elektrolitte sürekli olarak pozitif ve negatif iyonlar oluşur. Bir elektrolitteki elektrik akımı serbest elektronlar tarafından değil iyonlar tarafından oluşturulur.

Bir okul fiziği dersinde elektrik akımı şu anlama gelir: bir iletken içindeki elektronların yönlendirilmiş hareketi veya bir elektrolit içindeki iyonların yönlendirilmiş hareketi. Elektrik akımı iletkenlerde, yarı iletkenlerde, ayrıca gazlarda, vakumda vs. bulunur.

Yarı iletkenler. Şu anda yarı iletkenler geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Bunlar esas olarak silikon ve germanyum kristalleridir. Normal şartlarda bu maddelerde çok az sayıda serbest elektron bulunur ve elektrik akımını iyi iletmezler.

Ancak ısıtıldığında veya ışığın, elektrik veya manyetik alanların, radyoaktif radyasyonun ve diğer faktörlerin etkisi altında kaldığında, yarı iletkendeki serbest elektronların sayısı artar ve elektrik akımı iletmeye başlar. Bu, yarı iletkenlerin karakteristik bir özelliği olan elektron veya delik iletkenliği olarak adlandırılır.

Pratikte bunlar yarı iletken diyotlar, transistörler, mikro devreler ve çok daha fazlasıdır.

Dielektrikler. Normal koşullar altında dielektrikte serbest elektron veya iyon yoktur ve bu nedenle bunların içinden hiçbir akım geçmez. Pratikte bunlar kauçuk, cam, mika, porselen ve diğerleri gibi maddelerdir.

kurutma yapıştırıcıları (silikat tutkalı, kazein, ahşap tutkalı, PVA tutkalı, nişasta macunu, nairit, 88-NT...)

kurumayan yapıştırıcılar (örneğin reçine bazlı), sıcakta eriyen yapıştırıcılar,

polimerleştirici bileşimlere dayalı bağlayıcılar - inorganik, örneğin alüminofosfat bağlayıcılar (APB) ve organik, polimerleştirici bileşimler (siyakrin, epoksi reçine)

Bazı yapıştırıcılar, örneğin BF tutkalı, aynı zamanda kurutma ve polimerizasyon bileşimleri kategorisine girer.