Sa pagtaas ng temperatura ng conductor, ang bilang ng mga banggaan ng mga libreng elektron na may mga atomo ay tumataas. Dahil dito, ang average na bilis ng direktang paggalaw ng mga electron ay bumababa, na tumutugma sa isang pagtaas sa paglaban ng conductor.

Sa kabilang banda, habang tumataas ang temperatura, ang bilang ng mga libreng elektron at ions bawat dami ng yunit ng pagtaas ng conductor, na humantong sa isang pagbawas sa paglaban ng conductor.

Depende sa namamayani ng isa o iba pang kadahilanan, habang tumataas ang temperatura, ang paglaban ay maaaring tumaas (mga metal), o bumababa (karbon, electrolytes), o nananatiling halos hindi nagbabago (metal alloys, tulad ng mangain).

Sa mga menor de edad na pagbabago sa temperatura (0-100 ° C), ang kamag-anak na pagtaas ng pagtutol na naaayon sa pag-init ng 1 ° C, na tinatawag na temperatura koepisyent ng paglaban a, para sa karamihan ng mga metal ay nananatiling pare-pareho.

Ang pagkakaroon ng itinalaga - paglaban sa mga temperatura, maaari kaming sumulat ng isang expression ng kamag-anak na pagtaas ng paglaban sa pagtaas ng temperatura mula sa:

Ang mga halaga ng koepisyent ng temperatura ng pagtutol para sa iba't ibang mga materyales ay ibinibigay sa Talahanayan. 2-2.

Mula sa ekspresyon (2-18) sumusunod ito sa

Ang nagreresultang formula (2-20) ay posible upang matukoy ang temperatura ng kawad (paikot-ikot), kung susukat sa paglaban nito sa naibigay o kilalang mga halaga.

Halimbawa 2-3. Alamin ang paglaban ng mga wire ng conductor ng hangin sa temperatura kung ang haba ng linya ay 400 m, at ang cross section ng mga wire na tanso

Linya ng paglaban sa temperatura

Ang resistivity, at samakatuwid ang paglaban ng mga metal, ay depende sa temperatura, tumataas sa paglago nito. Ang pag-asa sa temperatura ng paglaban ng conductor ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na

1. ang intensity ng nagkalat (bilang ng mga pagbangga) ng mga carrier ng singil ay nagdaragdag sa pagtaas ng temperatura;
2. nagbago ang kanilang konsentrasyon kapag pinainit ang konduktor.

Ipinakikita ng karanasan na sa hindi masyadong mataas at hindi masyadong mababa ang temperatura, ang mga dependence ng resistivity at resistensya ng conductor sa temperatura ay ipinahayag ng mga formula:

   \\ (~ \\ rho_t = \\ rho_0 (1 + \\ alpha t), \\) \\ (~ R_t = R_0 (1 + \\ alpha t), \\)

saan ρ 0 , ρ   t ay ang resistivities ng sangkap ng conductor, ayon sa pagkakabanggit, sa 0 ° C at t   ° C; R 0 , R   t ay ang paglaban ng conductor sa 0 ° C at t   ° C α   - Koepisyent ng temperatura ng paglaban: sinusukat sa SI sa Kelvin upang bawasan ang unang degree (K -1). Para sa mga conductors ng metal, ang mga formula na ito ay naaangkop na nagsisimula mula sa isang temperatura na 140 K at pataas.

Koepisyent ng temperatura   paglaban ng isang sangkap ay nagpapakita ng pag-asa sa isang pagbabago sa paglaban sa pag-init sa uri ng sangkap. Ito ay ayon sa bilang na pantay sa kamag-anak na pagbabago sa paglaban (resistivity) ng conductor kapag pinainit ng 1 K.

   \\ (~ \\ mathcal h \\ alpha \\ mathcal i = \\ frac (1 \\ cdot \\ Delta \\ rho) (\\ rho \\ Delta T), \\)

kung saan \\ (~ \\ mathcal h \\ alpha \\ mathcal i \\) ay ang average na halaga ng koepisyent ng temperatura ng pagtutol sa agwat Δ Τ .

Para sa lahat ng conductor ng metal α   \u003e 0 at nagbago nang bahagya sa temperatura. Mga purong metal α   = 1/273 K -1. Sa mga metal, ang konsentrasyon ng mga walang bayad na carrier (elektron) n   = const at tumaas ρ   nangyayari dahil sa isang pagtaas sa pagkalat ng intensity ng mga libreng elektron sa mga ions ng kristal na sala-sala.

Para sa mga solusyon sa electrolyte α < 0, например, для 10%-ного раствора поваренной соли α   = -0.02 K -1. Ang paglaban ng mga electrolyte ay bumababa sa pagtaas ng temperatura, dahil ang pagtaas sa bilang ng mga libreng mga ion dahil sa pag-ihiwalay ng mga molekula ay lumampas sa paglaki ng pagsabog ng ion sa mga banggaan na may mga solvent molekula.

Mga formula ng dependensya ρ   at R ang temperatura para sa mga electrolyt ay katulad sa mga pormula sa itaas para sa mga conductor ng metal. Dapat pansinin na ang linear dependence na ito ay napanatili lamang sa isang maliit na saklaw ng temperatura, kung saan α   = const. Sa malaking agwat ng mga pagbabago sa temperatura, ang temperatura ay umaasa sa paglaban ng mga electrolyte ay nagiging hindi linya.

Graphically, ang dependence ng temperatura ng paglaban ng mga conductor ng metal at electrolyte ay ipinapakita sa Mga figure 1, a, b.

Sa napakababang temperatura, malapit sa ganap na zero (-273 ° С), ang paglaban ng maraming metal ay biglang bumaba sa zero. Ang kababalaghan na ito ay tinatawag superconductivity. Ang metal ay pumapasok sa isang estado ng superconducting.

Ang pag-asa sa paglaban ng metal sa temperatura ay ginagamit sa mga thermometer ng paglaban. Karaniwan, ang isang platinum wire ay kinuha bilang thermometric na katawan ng tulad ng isang thermometer, ang dependence ng paglaban kung saan sa temperatura ay sapat na pinag-aralan.

Ang mga pagbabago sa temperatura ay hinuhusgahan ng pagbabago sa paglaban ng kawad, na maaaring masukat. Ang nasabing mga thermometer ay maaaring masukat ang napakababa at napakataas na temperatura kapag ang maginoo na mga thermometer na likido ay hindi angkop.

Panitikan

Aksenovich L.A. Mga pisika sa high school: Teorya. Mga Gawain. Mga Pagsubok: Teksto. allowance para sa mga institusyon na nagbibigay ng pangkalahatan. mga kapaligiran, edukasyon / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn: Adukatsy I vykhavanne, 2004 .-- C. 256-257.

Sa isang mainam na kristal, ang nangangahulugang libreng landas ng mga electron ay kawalang-hanggan, at ang paglaban sa kasalukuyang electric ay zero. Ang pagkumpirma sa posisyon na ito ay ang katunayan na ang paglaban ng purong annealed metal ay may posibilidad na maging zero kapag ang temperatura ay lumalapit sa ganap na zero. Ang pag-aari ng isang elektron upang malayang gumalaw sa isang perpektong sala-sala ng kristal ay walang pagkakatulad sa mga klasikal na mekanika. Ang pagkiskis, na humahantong sa hitsura ng paglaban, ay nangyayari kapag may mga depekto sa istruktura sa sala-sala.

Ito ay kilala na ang epektibong pagkalat ng alon ay nangyayari kapag ang laki ng mga nakakalat na sentro (mga depekto) ay lumampas sa isang quarter ng haba ng haba. Sa mga metal, ang enerhiya ng mga electruction ng conduction ay 3 - 15 eV. Ang enerhiya na ito ay tumutugma sa isang haba ng haba ng 3 - 7. Samakatuwid, ang anumang microinhomogeneities ng istraktura ay pumipigil sa pagpapalaganap ng mga alon ng elektron at maging sanhi ng isang pagtaas sa resistivity ng materyal.

Sa purong mga metal na perpektong istraktura, ang tanging kadahilanan na nililimitahan ang ibig sabihin ng libreng landas ng mga electron ay ang thermal na panginginig ng boses ng mga atoms sa mga site ng kristal na sala-sala. Ang de-koryenteng paglaban ng metal dahil sa thermal factor ay ipinapahiwatig ng ρ heat. Ito ay lubos na halata na sa pagtaas ng temperatura ang mga amplitude ng thermal vibrations ng mga atoms at ang mga kaugnay na pagbabagu-bago ng pana-panahong larangan ng pagtaas ng sala-sala. At ito naman, ay nagpapabuti sa pagkalat ng mga electron at nagiging sanhi ng pagtaas ng resistivity. Upang husay na maitaguyod ang likas na katangian ng pag-asa sa temperatura ng resistivity, ginagamit namin ang sumusunod na pinasimple na modelo. Ang intensity ng pagkakalat ay direktang proporsyonal sa seksyon ng cross ng spherical volume na inookupahan ng vibrating atom, at ang cross-sectional area ay proporsyonal sa parisukat ng amplitude ng thermal vibrations.

Ang potensyal na enerhiya ng isang atom na na-deflect ng ∆а  mula sa site ng lattice ay natutukoy ng expression

, (9)

kung saan ang ktr ay ang nababanat na koepisyent ng bono, na may posibilidad na ibalik ang atom sa posisyon ng balanse.

Ayon sa klasikal na istatistika, ang average na enerhiya ng isang one-dimensional harmonic oscillator (oscillating atom) ay katumbas ng kT.

Sa batayan na ito, isinusulat namin ang sumusunod na pagkakapantay-pantay:

Madaling patunayan na ang ibig sabihin ng libreng landas ng mga electron ng N atoms ay inversely proporsyonal sa temperatura:

(10)

Dapat pansinin na ang nagresultang ratio ay hindi nasiyahan sa mababang temperatura. Ang katotohanan ay sa pagbaba ng temperatura hindi lamang ang mga amplitude ng thermal vibrations ng mga atom, kundi pati na rin ang mga frequency ng mga panginginig ay maaaring bumaba. Samakatuwid, sa mababang temperatura, ang electron na nagkalat sa pamamagitan ng mga thermal vibrations ng mga site ng sala-sala ay nagiging hindi epektibo. Ang pakikipag-ugnay ng isang elektron na may isang oscillating atom ay bahagyang nagbabago sa momentum ng elektron. Sa teorya ng mga panginginig ng boses ng mga atom ng lattice, ang temperatura ay tinatayang may kaugnayan sa isang tiyak na temperatura na katangian, na kung saan ay tinawag na temperatura ng Debye ΘD. Tinutukoy ng temperatura ng Debye ang pinakamataas na dalas ng mga panginginig ng thermal na maaaring ikinatuwa sa isang kristal:

Ang temperatura na ito ay nakasalalay sa mga pwersa ng bonding sa pagitan ng mga node ng kristal na sala-sala at isang mahalagang parameter ng isang solid.

Para sa T   D   ang resistivity ng mga metal ay magkakaiba-iba sa magkatulad na temperatura (Larawan 6, seksyon III).

Tulad ng ipinapakita sa eksperimento, ang isang linear approximation ng temperatura dependence т (T) ay may bisa din hanggang sa temperatura ng pagkakasunud-sunod ng (2/3)  Dkung saan ang error ay hindi lalampas sa 10%. Para sa karamihan ng mga riles, ang katangian na temperatura ng Debye ay hindi lalampas sa 400 - 450 K. Samakatuwid, ang pagkakatulad ng linear ay karaniwang may bisa sa mga temperatura mula sa temperatura ng silid at sa itaas. Sa mababang rehiyon ng temperatura (T D), kung saan ang pagbaba ng resistivity ay dahil sa unti-unting pag-aalis ng higit pa at higit pang mga bagong frequency ng mga panginginig ng thermal (phonons), hinuhulaan ng teorya ang pag-asa sa batas na kapangyarihan  т 5. Sa pisika, ang ratio na ito ay kilala bilang ang batas na Bloch-Grüneisen. Ang saklaw ng temperatura kung saan mayroong isang matalim na batas ng kuryente  т (Т) ay kadalasang maliit, at ang mga pang-eksperimentong halaga ng exponent ay nasa hanay mula 4 hanggang 6.

Sa isang makitid na rehiyon I, na binubuo ng maraming Kelvin, isang estado ng superconductivity ay maaaring mangyari sa isang bilang ng mga metal (tingnan sa ibaba) at ang figure ay nagpapakita ng isang tumalon sa resistivity sa isang temperatura ng T sv. Sa dalisay na mga metal na perpektong istraktura, kapag ang temperatura ay may posibilidad na OK, ang resistivity ay may posibilidad din sa 0 (duck curve), at ang ibig sabihin ng libreng landas ay may posibilidad na walang pag-asa. Kahit na sa mga ordinaryong temperatura, ang ibig sabihin ng libreng landas ng mga electron sa metal ay daan-daang beses na mas malaki kaysa sa distansya sa pagitan ng mga atoms (talahanayan 2).

Larawan 6 - Pag-asa ng resistivity ng isang metal conductor sa temperatura sa isang malawak na saklaw ng temperatura: a, b, c - mga pagkakaiba-iba sa resistivity ng iba't ibang mga tinunaw na metal

Talahanayan 2 - Average na libreng landas ng mga electron sa 0 ° C para sa isang bilang ng mga metal

Sa loob ng rehiyon ng paglipat II, ang resistivity ρ (T) ay mabilis na tumataas, kung saan ang n ay maaaring hanggang sa 5 at unti-unting bumababa sa pagtaas ng temperatura  hanggang 1 sa T =  D.

Ang linear section (rehiyon III) sa temperatura dependence  (T) para sa karamihan ng mga riles ay umaabot sa mga temperatura na malapit sa punto ng pagtunaw. Ang isang pagbubukod sa panuntunang ito ay ang mga metal na ferromagnetic, kung saan nagaganap ang karagdagang pagkalat ng mga electron sa pamamagitan ng pag-ikot na kaguluhan. Malapit sa natutunaw na punto, i.e. sa rehiyon IV, ang simula ng kung saan ay ipinahiwatig sa Fig. 6 ng temperatura T nl, at sa ordinaryong mga metal, ang ilang paglihis mula sa linear dependence ay maaaring sundin.

Sa paglipat mula sa solid hanggang likido, ang karamihan sa mga metal ay nagpapakita ng pagtaas ng resistivity ng humigit-kumulang na 1.5 hanggang 2 beses, bagaman mayroong mga hindi pangkaraniwang kaso: para sa mga sangkap na may kumplikadong mga istrukturang kristal tulad ng bismuth at gallium, ang pagtunaw ay sinamahan ng pagbawas sa .

Inilahad ng eksperimento ang sumusunod na pattern: kung ang pagtunaw ng metal ay sinamahan ng isang pagtaas sa dami, pagkatapos ay ang resistivity ay nagdaragdag ng hakbang; para sa mga metal na may kabaligtaran na pagbabago sa dami, bumababa ang ρ.

Sa panahon ng pagtunaw, walang makabuluhang pagbabago sa bilang ng mga libreng elektron o sa likas na katangian ng kanilang pakikipag-ugnay. Ang mapagpasyang impluwensya sa pagbabago sa ρ ay ipinagpapalit ng mga proseso ng pag-disordering, isang paglabag sa karagdagang pagkakasunud-sunod sa pag-aayos ng mga atomo. Ang mga anomalyya na sinusunod sa pag-uugali ng ilang mga riles (Ga, Bi) ay maaaring maipaliwanag sa pamamagitan ng isang pagtaas sa compressibility modulus sa panahon ng pagtunaw ng mga sangkap na ito, na dapat na sinamahan ng isang pagbawas sa paglaki ng mga thermal vibrations ng mga atom.

Ang kamag-anak na pagbabago sa resistivity na may pagbabago ng temperatura ng isang kelvin (degree) ay tinatawag na temperatura koepisyent ng resistivity:

(11)

Ang positibong tanda ng α ρ ay tumutugma sa kaso kapag ang resistivity sa paligid ng isang naibigay na punto ay nagdaragdag sa pagtaas ng temperatura. Ang dami α ρ ay isang function din ng temperatura. Sa rehiyon ng linear dependence ρ (Т), ang expression

kung saan ρ 0 at α ρ ang resistivity at koepisyent ng temperatura ng resistivity, na tinukoy sa simula ng saklaw ng temperatura, i.e. temperatura T0; ρ resistivity sa temperatura T.

Ang ugnayan sa pagitan ng mga coefficient ng temperatura ng resistivity at paglaban ay ang mga sumusunod:

(13)

kung saan ang α 0 ay ang koepisyent ng temperatura ng paglaban ng resistor na ito; α 1 - koepisyent ng temperatura ng pagpapalawak ng materyal ng resistive element.

Para sa mga purong metal, α ρ \u003e\u003e α 1; samakatuwid, mayroon silang α ρ≈ α R. Gayunpaman, para sa pinakamataas na haluang metal na metal, ang pagsapit na ito ay hindi patas.

3 Epekto ng mga impurities at iba pang mga depekto sa istruktura sa resistivity ng mga metal

Tulad ng nabanggit, ang mga dahilan para sa pagkalat ng mga alon ng elektron sa isang metal ay hindi lamang mga thermal na panginginig ng mga site ng sala-sala, kundi pati na rin mga static na istruktura ng istruktura, na lumalabag din sa pagkakasunud-sunod ng potensyal na larangan ng kristal. Ang pagkiskis ng mga static na istruktura na istruktura ay independiyenteng temperatura. Samakatuwid, habang ang temperatura ay lumalapit sa ganap na zero, ang paglaban ng mga tunay na metal ay may posibilidad na ilang pare-pareho ang halaga, na tinatawag na tira na paglaban (Larawan 6). Ipinapahiwatig nito ang panuntunan ng Mattissen sa pagdaragdag ng resistivity:

, (14)

i.e. ang kabuuang resistivity ng isang metal ay ang kabuuan ng resistivity dahil sa pagkalat ng mga electron sa pamamagitan ng thermal vibrations ng mga node ng kristal na lattice at ang natitirang resistivity dahil sa pagkalat ng mga electron sa pamamagitan ng mga static na istruktura na istruktura.

Ang isang pagbubukod sa panuntunang ito ay ang superconducting metal, kung saan ang paglaban ay nawawala sa ibaba ng isang tiyak na kritikal na temperatura.

Ang pinaka makabuluhang kontribusyon sa natitirang pagtutol ay ginawa sa pamamagitan ng pagkalat ng mga impurities, na palaging naroroon sa isang tunay na conductor alinman bilang polusyon o bilang isang alloying (i.e., sinasadyang ipinakilala) elemento. Dapat pansinin na ang anumang pagdaragdag ng karumihan ay humantong sa isang pagtaas sa , kahit na mayroon itong isang pagtaas ng kondaktibiti kumpara sa base metal. Kaya, ang pagpapakilala ng 0.01 sa. ang proporsyon ng mga impak na pilak ay nagdudulot ng pagtaas sa resistivity ng tanso sa pamamagitan ng 0.002 μm Ohm  m. Na-eksperimentong ito ay, na sa isang mababang nilalaman ng mga impurities, ang resistivity ay nagdaragdag sa proporsyon sa konsentrasyon ng mga atom ng karumihan.

Inilalarawan ng Figure 7 ang panuntunan ng Mattissen, na nagpapakita na ang temperatura ay umaasa sa resistivity ng purong tanso at ang mga haluang metal na may maliit na halaga (hanggang sa tungkol sa 4 sa.%) Ng indium, antimonya, lata, at arsenic ay magkatulad na kahanay.

Figure 7 - Ang mga dependence ng temperatura ng resistivity ng mga haluang metal na tanso ng uri ng solidong solusyon na naglalarawan sa panuntunan ng Matisen: 1 - purong Cu;

2 - Cu - 1.03 sa.% Sa; 3 - Cu - 1.12 sa.% Nl

Ang iba't ibang mga impurities ay may iba't ibang mga epekto sa tira na paglaban ng mga conductor ng metal. Ang kahusayan ng pagpapakalat ng kalinisan ay tinutukoy ng may kaugnayan na potensyal sa sala-sala, ang halaga ng kung saan ay mas mataas, mas malakas ang pagkakaiba sa pagitan ng mga kadahilanan ng mga atom ng karumihan at ang metal - solvent (base).

Para sa mga metal na monovalent, ang isang pagbabago sa tira na pagtutol sa pamamagitan ng 1 sa.% Pagkaputlang (koepisyentong "karumihan" ng resistensya sa kuryente) ay sumunod sa panuntunan ni Linde:

, (15)

kung saan ang a at b ay patuloy na nakasalalay sa likas na katangian ng metal at sa panahon na ang isang impormasyong atom ay sumasakop sa Panahon ng sistema ng mga elemento;  Z   - ang pagkakaiba sa pagitan ng mga valencies ng metal - solvent at atom na karumihan.

Mula sa formula 15 ay sumusunod na ang epekto ng mga impurities ng metalloid sa pagbaba ng conductivity ay mas malakas kaysa sa epekto ng mga impurities ng mga elemento ng metal.

Bilang karagdagan sa mga impurities, ang kanilang sariling mga istraktura ng istruktura - mga bakante, interstitial atoms, dislocations, at mga hangganan ng butil - gumawa ng isang tiyak na kontribusyon sa tira na paglaban. Ang konsentrasyon ng mga depekto sa punto ay nagdaragdag ng malaki sa temperatura at maaaring maabot ang mataas na halaga malapit sa pagtunaw. Bilang karagdagan, ang mga bakante at mga interstitial atoms ay madaling bumangon sa isang materyal kapag naiinip na ito ng mga partikulo na may mataas na enerhiya, halimbawa, ang mga neutrons mula sa isang reaktor o ion mula sa isang accelerator. Mula sa sinusukat na halaga ng paglaban, maaaring hatulan ng isang tao ang antas ng pagkasira ng radiation sa rehas. Sa parehong paraan, maaaring masubaybayan ng isang tao ang pagbawas (pagsusubo) ng irradiated sample.

Ang isang pagbabago sa natitirang pagtutol ng tanso sa pamamagitan ng 1 sa.% Mga depekto sa point ay: sa kaso ng mga bakante mula sa 0.010 hanggang 0,015 Ohm  Ohm; sa kaso ng mga interstitial atoms, 0.005-0.010 μOhm  Ohm.

Ang tahanang paglaban ay isang napaka-sensitibo na katangian ng kadalisayan ng kemikal at pagiging perpekto ng istruktura ng mga metal. Sa pagsasagawa, kapag nagtatrabaho sa mga metal lalo na ang mataas na kadalisayan, ang ratio ng mga resistividad sa temperatura ng silid at temperatura ng likidong helium ay sinusukat upang masuri ang nilalaman ng mga dumi:

Ang mas malinis na metal, mas malaki ang halaga. Sa purest metal (degree ng kadalisayan 99.99999%), ang parameter  ay may halaga ng pagkakasunud-sunod ng 10 5.

Ang isang mahusay na impluwensya sa resistivity ng mga metal at haluang metal ay exerted sa pamamagitan ng mga pagbaluktot na dulot ng estado ng stress. Gayunpaman, ang antas ng impluwensyang ito ay tinutukoy ng likas na katangian ng mga stress. Halimbawa, na may komprehensibong compression sa karamihan ng mga metal, bumababa ang resistivity. Ipinaliwanag ito sa pamamagitan ng diskarte ng mga atomo at pagbaba sa malawak ng mga thermal vibration ng sala-sala.

Ang pagpapapangit ng plastik at hardening ay palaging nagdaragdag ng resistivity ng mga metal at haluang metal. Gayunpaman, ang pagtaas na ito, kahit na may makabuluhang katigasan ng mga purong metal, ay ilang porsyento.

Ang thermal quenching ay humahantong sa isang pagtaas sa , na nauugnay sa mga pagkagulo ng lattice at ang hitsura ng mga panloob na stress. Sa panahon ng pag-recrystallization sa pamamagitan ng paggamot sa init (pagsusubo), ang resistivity ay maaaring mabawasan sa orihinal na halaga nito, dahil ang mga depekto ay gumaling at ang mga panloob na stress ay pinapaginhawa.

Ang pagtutukoy ng solidong solusyon ay ang pinakamataas na (nang maraming beses) na lumampas sa sangkap ng thermal.

Para sa maraming two-component alloys, ang pagbabago sa depending ost depende sa komposisyon ay mahusay na inilarawan ng isang parabolic dependence ng form

kung saan ang C ay patuloy na nakasalalay sa likas na katangian ng haluang metal; x a at x ay ang mga atomic fraction ng mga sangkap sa haluang metal.

Ang ratio ng 16 ay tinawag na batas ng Nordheim. Sinusunod nito na sa binary A - B solid solution, ang natitirang pagtutol ay nagdaragdag pareho sa kapag ang mga atom at B ay idinagdag sa metal A (solidong solusyon ) at kapag ang A atoms ay idinagdag sa metal B (solidong solusyon ), at ang pagbabagong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang simetriko curve . Sa isang tuluy-tuloy na serye ng mga solidong solusyon, ang resistivity ay mas malaki, mas malayo sa komposisyon ang haluang metal ay nahihiwalay mula sa purong mga sangkap. Ang natitirang pagtutol ay umabot sa maximum na halaga nito na may pantay na nilalaman ng bawat sangkap (x a = x sa = 0.5).

Ang batas ng Nordheim ay medyo tumpak na naglalarawan ng pagbabago sa resistivity ng tuluy-tuloy na solidong solusyon kung ang mga phase transitions ay hindi sinusunod na may pagbabago sa komposisyon at wala sa kanilang mga sangkap ang kabilang sa paglipat o bihirang-lupa na mga elemento. Ang isang halimbawa ng mga naturang sistema ay ang mga haluang metal Au - Ag, Cu - Ag, Cu - Au, W - Mo, atbp.

Ang mga solid na solusyon, ang mga sangkap na kung saan ay mga metal ng pangkat ng paglipat, ay kumilos nang medyo naiiba (Larawan 8). Sa kasong ito, sa mataas na sangkap na konsentrasyon, ang isang makabuluhang mas malaking tira na pagtutol ay sinusunod, na nauugnay sa paglipat ng isang bahagi ng mga electron ng valence sa panloob na hindi natapos na d - mga shell ng mga transition metal atoms. Bilang karagdagan, sa naturang mga haluang metal, ang maximum na  ay madalas na tumutugma sa mga konsentrasyon maliban sa 50%.

Larawan 8 - Pag-asa ng resistivity (1) at koepisyent ng temperatura ng resistivity (2) ng mga haluang metal na tanso-nikel sa porsyento ng mga sangkap

Ang mas mataas na resistivity ng haluang metal, mas mababa ang α ρ. Sumusunod ito mula sa katotohanan na sa mga solidong solusyon, ang pinakamataas, bilang isang panuntunan, higit na lumampas sa and at hindi nakasalalay sa temperatura. Ayon sa kahulugan ng koepisyent ng temperatura

(17)

Isinasaalang-alang na ang α ρ ng mga purong metal ay bahagyang naiiba sa bawat isa, ang expression 17 ay madaling ma-convert sa sumusunod na form:

(18)

Sa puro solidong solusyon, ang ost ay karaniwang isang pagkakasunud-sunod ng lakas o mas mataas kaysa sa ρ. Samakatuwid, ang α α spl ay maaaring maging mas mababa kaysa sa α ρ ng purong metal. Ito ang batayan para sa pagkuha ng mga pinakamabilis na conductive na materyales. Sa maraming mga kaso, ang pag-asa sa temperatura ng resistivity ng mga haluang metal ay lumiliko na maging mas kumplikado kaysa sa sumusunod na mula sa isang simpleng pagdaragdag ng regularidad. Ang temperatura na koepisyent ng resistivity ng mga haluang metal ay maaaring makabuluhang mas mababa kaysa sa hinulaang ayon sa ratio na 18. Ang nabanggit na mga anomalya ay malinaw na naipakita sa mga haluang metal na tanso-nikel (Larawan 8). Sa ilang mga haluang metal, sa ilang mga ratios ng mga sangkap, isang negatibong α ρ ay sinusunod (para sa constantan).

Ang gayong pagbabago sa ρ at α ρ mula sa porsyento ng mga sangkap na haluang metal, tila, ay maaaring maipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa isang mas kumplikadong komposisyon at istraktura, kung ihahambing sa mga purong metal, ang mga haluang metal ay hindi maaaring isaalang-alang bilang mga klasikal na metal. Ang isang pagbabago sa kanilang kondaktibiti ay sanhi hindi lamang sa pamamagitan ng isang pagbabago sa nangangahulugang libreng landas ng mga libreng elektron, kundi pati na rin, sa ilang mga kaso, sa pamamagitan ng isang bahagyang pagtaas sa konsentrasyon ng mga carrier ng singil na may pagtaas ng temperatura. Ang isang haluang metal na kung saan ang isang pagbawas sa ibig sabihin ng libreng landas na may pagtaas ng temperatura ay nabayaran sa pamamagitan ng isang pagtaas sa konsentrasyon ng mga carrier ng singil ay may isang coefficient ng zero na temperatura ng resistivity.

Sa palabnawin ang mga solusyon, kapag ang isa sa mga sangkap (halimbawa, sangkap B) ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang napakababang konsentrasyon at maaaring isaalang-alang bilang isang karumihan, sa pormula 16 na walang pagkawala ng kawastuhan ng isang maaaring ilagay (1-x in) 1. Pagkatapos ay nakarating kami sa isang magkahiwalay na ugnayan sa pagitan ng natitirang pagtutol at ang konsentrasyon ng mga atom ng karumihan sa metal:

,

kung saan ang pare-pareho na C ay nagpapakilala sa mga pagbabago sa tira na paglaban  sa pamamagitan ng 1 sa.% karumihan.

Ang ilang mga haluang metal ay may posibilidad na bumuo ng inayos na mga istraktura kung ang ilang mga proporsyon sa komposisyon ay pinananatili sa kanilang paggawa. Ang dahilan para sa pag-order ay isang mas malakas na pakikipag-ugnay ng kemikal ng hindi magkakatulad na mga atom kumpara sa mga atomo ng parehong uri. Ang istraktura ay iniutos sa ibaba ng isang tiyak na katangian na temperatura T cr, na tinatawag na kritikal na temperatura (o ang temperatura ng Kurnakov). Halimbawa, isang haluang metal na naglalaman ng 50 sa. % Cu at 50 sa. Ang Zn ( - tanso) ay may istrakturang kubiko na nakasentro sa katawan. Sa T  360C, ang mga tanso ng tanso at zinc ay ipinamamahagi nang sapalaran at istatistika sa mga site ng lattice.

Ang sanhi ng mga de-koryenteng paglaban ng solids ay hindi pagbangga ng mga libreng elektron na may mga att ng lattice, ngunit ang kanilang pagkalat sa mga depekto sa istruktura na may pananagutan sa paglabag sa simetrya ng translational. Kapag nag-order ng isang solidong solusyon, ang pana-panahon ng larangan ng electrostatic ng atomic na komposisyon ng sala-sala ay naibalik, sa gayon ang pagtaas ng elektron ay nangangahulugang libreng landas at ang karagdagang pagtutol na halos ganap na nawawala dahil sa pagkalat ng microheterogeneity ng haluang metal.

4 Ang epekto ng kapal ng mga pelikulang metal sa tiyak na paglaban ng ibabaw at koepisyent ng temperatura

Sa paggawa ng mga integrated circuit, ang mga pelikulang metal ay ginagamit para sa mga koneksyon sa pagitan ng elemento, mga pad ng contact, mga plate ng capacitor, pasaklaw, magnetic at resistive na mga elemento.

Ang istraktura ng mga pelikula, depende sa mga kondisyon ng kondensasyon, ay maaaring mag-iba mula sa amorphous condensate hanggang sa mga epitaxial films - mga istruktura ng isang perpektong layer na single-crystal. Bilang karagdagan, ang mga katangian ng mga pelikulang metal ay nauugnay sa mga epekto ng laki. Kaya ang kanilang mga kontribusyon sa koryente ay makabuluhan kung ang kapal ng pelikula ay maihahambing sa l cf.

Ipinapakita ng Figure 9 ang mga tipikal na dependence ng paglaban sa ibabaw ng mga manipis na pelikula at ang temperatura ng koepisyent na α sa kapal ng pelikula. Dahil ang ugnayan ng istruktura (haba l, lapad b, kapal ng pelikula h) at teknolohikal

Ang mga parameter ng manipis na film resistor (TPR) ay itinakda ng equation:

,

kung saan ang ρ s = ρ / h ay parisukat na pagtutol (o tiyak na paglaban sa ibabaw), pagkatapos ay kukuha tayo ng tradisyonal na notasyon sa halip na ρ s at  ρ sa halip na  ρ s.

Larawan 9- Ang likas na katangian ng pagbabago   at  mula sa kapal ng pelikula h

Ang paglaki ng mga pelikulang metal ay sinamahan ng apat na yugto:

Ako - pagbuo at paglaki ng mga isla ng metal (mga mekanismo na responsable para sa paglipat ng singil, - ang thermionic emission at tunneling ng mga electron na matatagpuan sa itaas ng antas ng Fermi. Ang paglaban ng ibabaw ng mga lugar ng substrate kung saan walang metal film ay bumababa na may pagtaas ng temperatura, na nagiging sanhi ng negatibong   mga pelikula ng maliit na kapal );

II - kawalang-kilos ng mga isla sa pagitan ng kanilang sarili (ang sandali ng pagbabago ng pag-sign ng y   ay nakasalalay sa uri ng metal, mga kondisyon ng pagbuo ng pelikula, pagkadumi ng konsentrasyon, estado ng ibabaw ng substrate);

III - ang pagbuo ng isang conductive mesh, kung ang laki at bilang ng mga gaps sa pagitan ng mga isla ay nabawasan;

IV - ang pagbuo ng isang tuluy-tuloy na conductive film, kapag ang conductivity at   ay lumalapit sa halaga ng napakalaking conductor, ngunit pa rin ang tiyak na paglaban ng pelikula ay mas malaki kaysa sa bulk sample, dahil sa mataas na konsentrasyon ng mga depekto, ang mga impurities na nakulong sa pelikula sa panahon ng pag-aalis. Samakatuwid, ang mga pelikula na na-oxidize kasama ang mga hangganan ng butil ay electrically walang tigil, bagaman sila ay matatag na pisikal. Nag-aambag sa paglaki ng  at ang laki ng epekto dahil sa isang pagbawas sa elektron ay nangangahulugang libreng landas kapag makikita sa halimbawang ibabaw.

Sa paggawa ng mga resistor ng manipis na pelikula, tatlong pangkat ng mga materyales ang ginagamit: metal, metal na haluang metal, cermets.

5 Physical na katangian ng superconductivity

Ang kababalaghan ng superconductivity ay ipinaliwanag ng teorya ng dami, nangyayari kapag ang mga electron sa isang metal ay naaakit sa bawat isa. Ang pag-akit ay posible sa isang daluyan na naglalaman ng mga positibong sisingilin na mga ions, ang patlang kung saan pinapahina ang mga lakas ng repulasyon ng Coulomb sa pagitan ng mga elektron. Tanging ang mga electron na lumahok sa koryente na kondaktibiti, ibig sabihin matatagpuan malapit sa antas ng Fermi. Ang mga electron na may kabaligtaran na pag-ikot ay nakasalalay sa mga pares, na tinatawag na Cooper.

Sa pagbuo ng mga pares ng Cooper, ang mapagpasyang papel ay nilalaro ng pakikipag-ugnayan ng mga electron na may mga pang-vibrate na thermal lattice - mga ponon, na kung saan maaari itong parehong sumipsip at makabuo. Ang isa sa mga elektron ay nakikipag-ugnay sa sala-sala - pinupukaw ito at binago ang momentum nito; ang iba pang elektron, nakikipag-ugnay, isinalin ito sa isang normal na estado at binabago din ang momentum nito. Bilang isang resulta, ang estado ng sala-sala ay hindi nagbabago, at ang mga elektron ay nagpapalitan ng quanta ng thermal energy - phonons. Ang pakikipag-ugnay sa phonon ay nagiging sanhi ng mga puwersa ng pang-akit sa pagitan ng mga elektron, na lumampas sa pagtanggi ng Coulomb. Ang palitan ng phonon ay patuloy na nangyayari.

Ang isang elektron na lumilipat sa pamamagitan ng lattice ay nagpapadulas nito, i.e. umaakit sa pinakamalapit na ions sa sarili nito, ang density ng positibong singil ay nagdaragdag malapit sa tilapon ng elektron. Ang pangalawang elektron ay naaakit ng isang rehiyon na may labis na positibong singil, bilang isang resulta, dahil sa pakikipag-ugnay sa sala-sala sa pagitan ng mga elektron, ang mga kaakit-akit na puwersa (pares ng Cooper) ay bumangon. Ang mga form na pares na ito ay magkakapatong sa bawat isa sa espasyo, nabulok at muling lumikha, na bumubuo ng isang kondensator ng elektron, ang enerhiya na kung saan dahil sa panloob na pakikipag-ugnay ay mas mababa kaysa sa pinagsama-sama ng mga naka-disconnect na mga electron. Ang isang puwang ng enerhiya ay lumilitaw sa spectrum ng enerhiya ng isang superconductor - isang rehiyon ng mga ipinagbabawal na estado ng enerhiya.

Ang mga nakapares na mga electron ay matatagpuan sa ilalim ng puwang ng enerhiya. Ang laki ng agwat ng enerhiya ay nakasalalay sa temperatura, na umaabot sa isang maximum sa ganap na zero at ganap na nawawala sa T st. Para sa karamihan ng mga superconductor, ang agwat ng enerhiya ay 10 -4 - 10 -3 eV.

Ang pagkalat ng elektron ay nangyayari sa mga thermal vibrations at sa mga impurities, ngunit kasama

ang pagkakaroon ng agwat ng enerhiya para sa paglipat ng mga electron mula sa estado ng lupa patungo sa nasasabik na estado ay nangangailangan ng isang sapat na bahagi ng thermal energy, na wala sa mababang temperatura; samakatuwid, ang mga nakapares na mga electron ay hindi nakakalat sa mga istrukturang depekto. Ang isang tampok ng mga pares ng Cooper ay hindi nila mababago ang kanilang mga estado nang nakapag-iisa sa bawat isa, ang mga alon ng elektron ay may parehong haba at yugto, i.e. maaari silang isaalang-alang bilang isang solong alon na bumabalot sa mga depekto ng istraktura.Sa ganap na zero, ang lahat ng mga electron ay konektado sa mga pares, na may isang pagtaas, ang ilang mga pares ay masira at ang lapad ng agwat ay nabawas, sa T St lahat ng mga pares ay nawasak, ang lapad ng agwat ay nawawala at masira ang superconductivity.

Ang paglipat sa estado ng superconducting ay nangyayari sa isang makitid na saklaw ng temperatura, ang heterogeneity ng istraktura ay nagiging sanhi ng pagpapalawak ng saklaw.

Ang pinakamahalagang pag-aari ng mga superconductor - ang magnetic field ay hindi tumagos sa kapal ng materyal, ang mga linya ng puwersa ay pumapaligid sa superconductor (Meissner effect) - dahil sa ang katunayan na ang isang pabilog na hindi naka-rehistrong kasalukuyang lumitaw sa magnetic field ng superconductor na ganap na pumapawi sa panlabas na larangan sa loob ng sample. Ang lalim ng pagtagos ng magnetic field ay 10 -7 - 10 -8 m - ang superconductor ay isang mainam na diamagnetic; na-ejected mula sa magnetic field (isang permanenteng magnet ay maaaring gawin upang mag-hang sa ibabaw ng isang singsing ng superconducting material na kung saan ang hindi nabubulok na mga alon na sapilitan ng isang magnet circulate).

Ang estado ng superconductivity ay nilabag kapag ang lakas ng magnetic field ay mas malaki kaysa sa H st. Ayon sa likas na katangian ng paglipat ng materyal mula sa estado ng superconducting sa estado ng ordinaryong koryente na kondaktibiti sa ilalim ng pagkilos ng isang magnetic field, ang mga superconductor ng una at pangalawang uri ay nakikilala. Para sa mga superconductor ng unang uri, ang paglipat na ito ay nangyayari nang bigla, para sa mga superconductors, ang proseso ng paglipat ay unti-unti sa saklaw H cj1

H cor2. Sa agwat, ang materyal ay nasa isang heterogenous na estado, kung saan ang normal at superconducting phases coexist, ang magnetic field ay unti-unting tumagos sa superconductor, ang zero pagtutol ay pinananatili hanggang sa itaas na kritikal na intensity.

Ang kritikal na intensity ay nakasalalay sa temperatura para sa type 1 superconductors:

Sa type 2 superconductors, ang intermediate na rehiyon ng rehiyon ay nagpapalawak sa pagbaba ng temperatura.

Ang superconductivity ay maaaring masira ng kasalukuyang pagdaan sa superconductor kung lumampas ito sa kritikal na halaga na I St = 2πHH St (T) - para sa type 1 superconductors (type 2 ay mas kumplikado).

Ang 26 na metal ay nagtataglay ng superconductivity (higit sa lahat sa ika-1 uri na may kritikal na temperatura sa ibaba 4.2K), ang 13 elemento ay nagpapakita ng superconductivity sa mataas na presyon (silikon, germanium, tellurium, antimony). Huwag magkaroon ng tanso, ginto, pilak: ang mababang pagtutol ay nagpapahiwatig ng isang mahina na pakikipag-ugnayan ng mga electron na may sala ng kristal, at sa ferro at antiferromagnets; ang mga semiconductor ay isinalin sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang malaking konsentrasyon ng mga dopant; sa mga dielectric na may mataas na dielectric na pare-pareho (ferroelectrics), ang mga puwersa ng repulsion ng Coulomb sa pagitan ng mga elektron ay lubos na humina at maaari nilang ipakita ang ari-arian ng superconductivity. Ang mga intermetallic compound at alloy ay nabibilang sa type 2 superconductors, gayunpaman, ang dibisyon na ito ay hindi ganap (uri 1 superconductor ay maaaring maging uri 2 superconductor kung lumikha ka ng isang sapat na konsentrasyon ng mga depekto sa lattice sa loob nito. Ang paggawa ng mga superconducting conductors ay nauugnay sa teknolohikal paghihirap (mayroon silang brittleness, mababang thermal conductivity), lumikha ng isang komposisyon ng superconductor na may tanso (isang paraan ng tanso o isang paraan ng pagsasabog ng solid-phase - pagpindot at pagguhit; posisyon ng manipis na niobiyum filament sa isang molde ng lata tanso, na may heating lata tanso diffuses sa Nb upang bumuo ng isang superconducting film stanida niobiyum).

Mga tanong sa pagsubok

1 Anong mga parameter ang nakasalalay sa electrical conductivity ng mga metal.

2 Anong mga istatistika ang naglalarawan ng pamamahagi ng enerhiya ng mga electron sa teorya ng dami ng conductivity ng mga metal.

3 Ano ang tumutukoy sa Fermi na enerhiya (antas ng Fermi) sa mga metal at kung ano ang nakasalalay sa.

4 Ano ang potensyal na electrochemical ng metal.

5 Ano ang tumutukoy sa libreng landas ng mga electron sa metal.

6 Pagbubuo ng mga haluang metal. Paano ang pagkakaroon ng mga depekto sa resistivity ng mga metal.

7 Ipaliwanag ang pag-asa sa temperatura ng resistivity ng mga conductor.

8 Mga pattern ng NSKurnakova para sa ρ at TKS sa mga haluang metal ng uri ng solidong solusyon at mga mixtures ng makina.

9 Application sa pamamaraan ng conductive materyales na may iba't ibang mga halaga ng resistensya sa elektrikal. Mga kinakailangan para sa mga materyales depende sa application.

10 Ang kababalaghan ng superconductivity. Mga saklaw ng sobrang at cryo-conductor

6 Trabaho ng Laboratory №2. Pag-aaral ng mga katangian ng conductive alloys

Layunin: pag-aralan ang mga pattern ng pagbabago sa mga de-koryenteng katangian ng mga haluang metal na haluang metal, depende sa kanilang komposisyon.

Sa unang bahagi ng paggawa ng laboratoryo, ang dalawang pangkat ng mga haluang metal na may iba't ibang mga komposisyon ng phase.

Kasama sa unang pangkat ang mga tulad na haluang metal na ang mga bahagi A at B ay natunaw nang walang batayan sa bawat isa, unti-unting pinapalitan ang bawat isa sa mga site ng sala-sala, bumubuo ng isang tuluy-tuloy na serye ng mga solidong solusyon mula sa isang purong sangkap ng haluang metal sa iba pa. Ang anumang haluang metal na ito sa solidong estado ay single-phase, binubuo ng mga butil ng parehong solidong solusyon ng parehong komposisyon. Ang isang halimbawa ng solidong haluang solusyon ay mga tanso-nikel, Cu-Ni, germanium-silikon, Ge-Si, at iba pa.Ang pangalawang pangkat ay may kasamang mga haluang metal, na ang mga sangkap ay halos hindi natutunaw sa bawat isa, ang bawat isa sa mga sangkap ay bumubuo ng sariling butil. Ang solidong haluang metal ay biphasic; ang mga naturang haluang metal ay tinatawag na mechanical mixtures. Ang mga halimbawa ng mga haluang metal sa uri ng mga mixtures ng mekanikal ay ang mga sistema ng tanso-pilak ng Cu-Ag, mga sistema ng tin-lead na Sn-Pb, atbp.

Sa panahon ng pagbuo ng mga haluang metal ng uri ng mechanical mixtures (Larawan 10, a), ang mga pag-aari ay nagbabago nang magkakasunod (additively) at ang average sa pagitan ng mga halaga ng mga katangian ng mga dalisay na sangkap. Sa pagbuo ng mga haluang metal ng uri ng mga solidong solusyon (Larawan 10, b), ang mga katangian ay nag-iiba sa mga curves na may maximum at minimum.

Larawan 10 - Mga pattern ng N.S. Kurnakov. Ang relasyon sa pagitan ng phase phase ng mga haluang metal at mga katangian nito

Ang pangunahing elektrikal na katangian ng mga metal at haluang metal ay: elektrikal na resistivity ρ, µohm; temperatura koepisyent ng pagtutol TKS, degree -1.

Resistivity ng isang conductor na may hangganan haba l at cross section S ipinahayag ng isang kilalang pagkagumon

(19)

Ang resistivity ng mga materyales ng conductor ay maliit at namamalagi sa saklaw ng 0.016-10 μOm.m.

Ang de-koryenteng resistivity ng iba't ibang mga conductor ng metal ay pangunahing nakasalalay sa average na nangangahulugang libreng landas ng isang elektron λ sa isang naibigay na conductor:

kung saan µ = 1 / λ ang koepisyent ng nakakalat ng elektron.

Ang mga pagkakalat ng mga kadahilanan sa direksyon ng paggalaw ng mga electrodes sa mga metal at haluang metal ay mga positibong Ion na matatagpuan sa mga site ng lattice. Sa dalisay na mga metal na may pinakamadalas, hindi naaalis na kristal na sala-sala, kung saan ang mga positibong ions ay regular na nakaayos sa espasyo, ang pagkakalat ng mga electron ay maliit at natutukoy pangunahin sa pamamagitan ng amplitude ng mga oscillations ng ion sa mga site ng lattice; para sa mga purong metal ρ≈ A · μ ay mainit-init. kung saan ang µ ay mainit-init - Koepisyent ng pagpapakalat ng elektron sa lattice thermal vibrations. Ang mekanismo ng pagpapakalat ng elektron na ito ay tinatawag na pagpapakalat ng phonon sa lattice thermal vibrations.

Sa pagtaas ng temperatura T, ang malawak ng mga oscillation ng mga positibong ions sa mga site ng lattice ay nagdaragdag, pagkalat ng mga electron na gumagalaw nang direkta sa ilalim ng aksyon ng patlang, ang ibig sabihin ng libreng landas λ ay bumababa, at ang pagtaas ng paglaban.

Ang halaga na tinantya ang paglaki ng materyal na pagtutol kapag nagbabago ang temperatura ng isang degree ay tinatawag na temperatura koepisyent ng elektrikal na pagtutol ng TCS:

(20)

kung saan ang R 1 - ang paglaban ng sample, na sinusukat sa isang temperatura T 1; R 2 - ang paglaban ng parehong sample, na sinusukat sa isang temperatura T 2.

Pinag-aaralan namin ang dalawang mga sistema ng haluang metal: ang Cu-Ni system, kung saan ang mga sangkap ng mga haluang metal (tanso at nikel) ay nasisiyahan ang lahat ng mga kondisyon ng walang limitasyong pag-iisa sa bawat isa sa solidong estado, kaya ang anuman sa mga haluang metal sa sistemang ito pagkatapos ng pagtatapos ng crystallization ay magiging isang solong-phase solidong solusyon (Larawan 10, a), at ang sistema ng Cu-Ag, na ang mga sangkap (tanso at pilak) ay hindi nasiyahan ang mga kondisyon ng walang limitasyong pag-aari, ang kanilang solubility ay maliit kahit sa mataas na temperatura (hindi lalampas sa 10%), at sa mga temperatura sa ibaba 300 0 C ay napakaliit na maaari itong isaalang-alang s, ito ay absent, at anumang haluang metal binubuo ng isang makina halo ng tanso at pilak butil (Figure 10b).

Isaalang-alang ang kurso ng curve ρ para sa mga solidong solusyon. Bilang idagdag mo sa alinman sa mga purong sangkap ng iba pang sangkap ng haluang metal, ang pagkakapareho sa mahigpit na pag-aayos ng mga positibong Ion ng parehong grado ay sinusunod, na sinusunod sa mga purong metal sa mga site ng lattice. Dahil dito, ang pagkalat ng mga electron sa isang haluang metal tulad ng isang solidong solusyon ay palaging mas malaki kaysa sa alinman sa mga purong sangkap dahil sa pagbaluktot ng kristal na sala-sala ng mga dalisay na sangkap o, tulad ng sinasabi nila, dahil sa pagtaas ng pagkukulang ng kristal na lattice, dahil ang bawat ipinakilala na atom ay may iba't ibang uri kumpara sa purong sangkap point defect.

Mula dito lumiliko na para sa mga haluang metal na uri ng solusyon ng solusyong, ang isa pang uri ng pagkalat ng elektron ay idinagdag - pagkalat ng mga depekto sa punto at resistensya ng koryente.

(21)

Dahil kaugalian na matantya ang lahat ng mga halaga ng ρ sa T = 20 0 С, ang pagtukoy kadahilanan para sa mga haluang metal tulad ng solidong solusyon ay nakakalat sa mga depekto sa punto. Ang pinakadakilang paglabag sa kawastuhan ng lattice ng kristal ay sinusunod sa rehiyon ng limampung porsyento na konsentrasyon ng mga sangkap, ang curve ρ ay may pinakamataas na halaga sa rehiyon na ito. Mula sa kaugnay na 20 makikita na ang koepisyent ng temperatura ng paglaban ng TKS ay inversely proporsyonal sa paglaban R, at samakatuwid ang tiyak na paglaban ρ; ang curve ng TKS ay may isang min sa rehiyon ng limampung porsyento na ratio ng mga sangkap.

Sa pangalawang bahagi ng mga alloy na gawa sa laboratoryo na may mataas na tiyak na pagtutol ay isinasaalang-alang. Kasama sa mga naturang materyales ang mga haluang metal na, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ay may isang tukoy na pagtutol sa elektrikal na hindi bababa sa 0.3 µOhm · m. Ang mga materyales na ito ay malawakang ginagamit sa paggawa ng iba't ibang mga de-koryenteng pagsukat at mga electric heat, halimbawa ng mga resistensya, resistors, atbp.

Bilang isang patakaran, ang mga haluang metal ay ginagamit upang gumawa ng mga instrumento sa pagsukat ng elektrikal, mga resistensya ng modelo, at mga rheostat, na nakikilala sa pamamagitan ng mataas na katatagan ng kanilang tiyak na pagtutol sa paglipas ng panahon at mababang temperatura koepisyent ng paglaban. Kasama sa mga materyales na ito ang manganin, constantan at nichrome.

Ang Manganin ay isang haluang metal na tanso na nikelado na naglalaman ng average na 2.5 ... 3.5% nickel (na may kobalt), 11.5 ... 13.5% mangganeso, 85.0 ... 89.0% tanso . Ang pag-doping na may mangganeso, pati na rin ang pagsasagawa ng isang espesyal na paggamot sa init sa 400 ° C, pinapayagan ang pag-stabilize ng resistensya ng manganin sa saklaw ng temperatura mula -100 hanggang + 100 ° C. Ang Manganin ay may napakaliit na halaga ng thermo-EMF sa isang pares na may tanso, mataas na katatagan ng resistivity sa oras, na pinapayagan itong malawak na magamit sa paggawa ng mga resistors at mga de-koryenteng pagsukat ng mga instrumento ng pinakamataas na mga klase ng kawastuhan.

Ang Constantan ay naglalaman ng parehong mga sangkap tulad ng manganin, ngunit sa iba't ibang mga ratio: nikel (na may kobalt) 39 ... 41%, manganese 1 ... 2%, tanso 56.1 ... 59.1%. Ang electrical resistivity nito ay hindi nakasalalay sa temperatura.

Ang mga mikromes ay mga haluang metal na naglalaman ng bakal na naglalaman ng, depende sa grado, 15 ... 25% kromium, 55 ... 78% nikel, 1.5% mangganeso. Pangunahin ang mga ito ay ginagamit para sa paggawa ng mga elemento ng pag-init ng kuryente, dahil mayroon silang mahusay na pagtutol sa mataas na temperatura sa hangin, dahil sa mga malapit na halaga ng mga coefficient ng temperatura ng linear na pagpapalawak ng mga haluang metal na ito at ang kanilang mga pelikulang oksido.

Kabilang sa mga haluang metal na may mataas na pagtutol, na (maliban sa nichrome) ay malawakang ginagamit para sa paggawa ng iba't ibang mga elemento ng pag-init, kinakailangan na tandaan ang mga heat-resistant alloys fehral at chrome. Kabilang sila sa system na Fe-Cr-Al at naglalaman ng kanilang komposisyon 0.7% mangganeso, 0.6% nikel, 12 ... 15% kromium, 3.5 ... 5.5% aluminyo at ang natitira ay bakal. Ang mga haluang metal na ito ay lubos na lumalaban sa pagkasira ng kemikal sa ibabaw sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga gas na media sa mataas na temperatura.

6.1 Pamamaraan para sa paggawa ng gawaing laboratoryo Blg. 2a

Bago ka magsimula, pamilyar sa diagram ng pag-install na ipinakita sa Larawan 11, at ang mga instrumento na kinakailangan para sa pagsasagawa ng mga sukat.

Ang pag-setup ng laboratoryo ay binubuo ng isang termostat, kung saan matatagpuan ang mga sample sa ilalim ng pag-aaral, at isang pagsukat ng tulay MO-62, na ginagawang posible upang masukat ang paglaban ng isang sample sa real time. Para sa sapilitang paglamig ng mga sample (sa T\u003e 25 ° C) ang isang tagahanga ay naka-install sa termostat at mayroong isang damper sa likod na ibabaw. Sa kanang bahagi ng termostat ay ang sample number switch.

Larawan 11 - Ang hitsura at pamamaraan ng pagsukat ng gawaing laboratoryo 2a

Bago simulan ang trabaho, itakda ang "N multiplier" na lumipat sa posisyon na 0.1 o 0.01 (tulad ng ipinahiwatig sa talahanayan), at ang limang sampung-araw na switch - sa matinding kaliwang posisyon na counterclockwise at tiyakin na ang thermostat ay naka-off (ang toggle switch sa front panel ng termostat sa itaas na posisyon T≤25 ° C), kung hindi man, buksan ang damper at i-on ang tag na may switch na toggle na matatagpuan sa ibaba ng indikasyon lampara, ilipat ito sa mas mababang posisyon hanggang maabot ang normal na temperatura, pagkatapos ay i-off ang fan.

6.1.1 Itakda ang halimbawang numero sa -1, pag-aayos ng temperatura kung saan ang mga sukat ay isasagawa gamit ang isang thermometer na naka-install sa termostat; ilipat ang multiplier ng pagsukat ng tulay sa posisyon na 0.01, pagkatapos ay i-on ang network gamit ang toggle switch na matatagpuan sa kanang itaas ng front panel, at ang tagapagpahiwatig ng network ay magaan. Gamit ang mga switch ng dekada, tiyaking ang galvanometer karayom ​​ay nasa 0 sa pamamagitan ng unang pagpindot sa pindutan ng pagsukat na "eksakto".

Ang pagpili ng paglaban upang magsimula sa pinakamataas na dekada sa pamamagitan ng sunud-sunod na mga pagtataya, dumami ang nagresultang halaga ng kadahilanan at isulat ito sa talahanayan 3.

Ulitin ang mga sukat para sa susunod na limang mga halimbawa, pagkatapos ay ilipat ang multiplier sa posisyon na 0.1 at ipagpatuloy ang mga sukat para sa mga sample 7-10.

6.1.2 Ibalik ang halimbawang numero ng lumipat sa kanyang orihinal na posisyon, isara ang flap sa likod ng termostat, i-on ang termostat (ang switch sa harap na panel ay ganap na bumaba) at painitin ang mga sample sa 50-70 ° C, pagkatapos ay patayin ang termostat, buksan ang flap at gumawa ang pagsukat ng paglaban ng 10 halimbawa ay katulad sa talata 6.1.1, naitala ang kaukulang temperatura para sa bawat pagsukat.

Ang lahat ng mga data na naitala sa talahanayan 3. Ipinapakita ng mga resulta sa guro.

6.2 Pamamaraan para sa pagsasagawa ng gawain 2b

Bago ka magsimula, pamilyar sa diagram ng pag-install na ipinakita sa Larawan 12, at ang mga instrumento na kinakailangan para sa pagpapatupad nito.

Ang pag-install ay binubuo ng isang yunit ng pagsukat (BI), kung saan matatagpuan ang + 12V power supply, isang temperatura pagsukat unit (BIT), isang termostat, na may mga sample na naka-install dito,

tagahanga para sa sapilitang paglamig ng mga sample, indikasyon ng mga mode ng operating at temperatura, mga kagamitan sa paglilipat (switch ng sample number, operating mode, paglipat sa network, pag-on sa termostat at sapilitang paglamig), pati na rin ang isang unit ng RLC, na nagpapahintulot upang masukat ang paglaban ng lahat ng mga sample sa real time, ayon sa natanggap na gawain .

Larawan 12- Hitsura at sukat na pamamaraan ng paggawa sa laboratoryo 2b

Bago lumipat sa pag-install sa network, siguraduhin na ang power switch ng K1 network, na matatagpuan sa kanang bahagi ng pagsukat ng yunit, at ang power switch ng RLC meter ay nasa "Off" na posisyon.

6.2.1 Isama sa network na RLC-meter at yunit ng pagsukat (BI).

6.2.2. K2 toggle switch sa BI sa tamang posisyon (thermostat off), ang pulang LED ay naka-off.

6.2.3 mode ng operasyon ng BI Ang toggle switch ay nasa mas mababang posisyon.

6.2.4 Toggle switch "multiplier" - 1: 100, 1: 1 (gitnang posisyon).

6.2.5 Nagpapalipat ng P1 at P2 (mga halimbawang numero) - sa posisyon na R1.

6.2.6 K3 toggle switch (fan sa) - OFF (down na posisyon).

6.2.7 Lumipat sa power supply ng BI (ang toggle switch K1, na matatagpuan sa kanang bahagi ng BI, ay nasa posisyon na "on", ang berdeng LED na ilaw), lumipat sa toggle switch "multiplier" hanggang 1: 100, siguraduhin na ang temperatura ng mga sample ay nasa loob ng 20 25 ° C

dati nang nakabukas ang temperatura ng temperatura sa pamamagitan ng pagpindot sa isang pindutan sa hulihan ng panel ng yunit, kung hindi man, itaas ang takip ng termostat pataas gamit ang tornilyo sa takip ng BI at i-on ang fan, pinapalamig ang mga sample sa tinukoy na mga limitasyon.

6.2.8 I-on ang lakas ng RLC-meter at piliin ang mode ng pagsukat ng paglaban dito.

6.2.9 Gamit ang switch ng "N sample" sa BI, halatang sukatin ang paglaban ng 10 mga sample sa temperatura ng silid (20-25), pagkatapos ay ibalik ito sa orihinal na posisyon nito, ipasok ang data sa Talahanayan 3.

6.2.10 I-on ang termostat sa BI, lumipat ang posisyon K2 "ON" (ang pulang LED na ilaw) at magpainit hanggang sa 50-60 ° С, itaas ang takip ng fan sa BI at i-on ang fan (K3 - up).

6.2.11 Gumawa ng mga sukat ng paglaban ng 10 mga halimbawa, katulad sa talata 6.2.9, habang inaayos ang temperatura kung saan ginawa ang pagsukat para sa bawat sample. Ang data ay dapat na ipasok sa talahanayan 3. Lumipat ng "N sample" sa paunang posisyon, at ang multiplier - sa gitnang posisyon.

6.2.12 Ipagpatuloy ang pagpainit ng termostat sa T = 65 ºС, ibinaba ang takip ng fan. I-off ang termostat, ang switch K2 sa BI ay nasa tamang posisyon (ang pulang LED ay naka-off).

6.2.13 Palitan ang switch mode ng K4 "mode ng operasyon" sa posisyon 2 sa BI at ang multiplier sa posisyon 1: 1, itaas ang takip ng fan.

6.2.14 Magsagawa ng halili na pagsukat ng R1, R2, R3, R4 bawat (5-10) sa isang temperatura (25-30) С at ipasok ang data sa talahanayan 4. Kapag umabot ang temperatura (25-30) ℃ itakda ang multiplier switch - sa gitnang posisyon, pagkatapos ay i-off ang network sa parehong aparato. (Halimbawang 1-tanso, halimbawang 2- nikel, sample 3- constantan, sample 4- nichrome).

Ang ulat ay dapat maglaman:

Layunin ng gawain;

Maikling paglalarawan ng scheme ng pag-install;

Mga formula sa pagtatrabaho, paliwanag, halimbawa ng pagkalkula;

Ang mga pang-eksperimentong resulta ay nasa anyo ng isang talahanayan1 (o mga talahanayan 3 at 4) at dalawang mga graph ng mga dependence ng ρ at TKS sa komposisyon ng mga haluang metal para sa mga system na Cu-Ag at Cu-Ni, at para sa mga seksyon 6.2.13-6.2.16 - ang pag-asa ng paglaban (R) sa t ℃ para sa apat na mga halimbawa;

Ang mga konklusyon ay batay sa mga resulta ng eksperimentong at pag-aaral ng inirekumendang panitikan.

Talahanayan 3 - Pag-aaral ng pag-asa ng ρ at TKS sa komposisyon ng haluang metal

Haba ng konduktor L = 2m; seksyon S = 0.053 μm.
;
.

Talahanayan 4 Pag-aaral ng pag-asa ng paglaban ng sample sa temperatura

Panitikan

1 Pasynkov V.V., Sorokin V.S. Mga materyales ng electronic engineering: Textbook. - 2nd ed. - M .: Mas mataas. paaralan., 1986. - 367 p.

2 Handbook ng mga de-koryenteng materyales / Ed. Yu.V. Koritsky, V.V. Pasynkova, B.M. Tareeva. - M .: Energoizdat, 1988. v.3.

3 Mga materyales sa kagamitan at automation. Handbook / Ed. Yu.M. Pyatina, - M .: Mashinostroenie, 1982.

4 Bondarenko G.G., Kabanova T.A., Rybalko V.V. Mga Agham ng Materyal.- M .: Yurayt Publishing House, 2012. 359 p.

ρ · 10 2, TKS · 10 3,

µohm · m 1 / hail

Ag 100 80 60 40 20 0

Cu 0 20 40 60 80 100

ρ · 10, TKS,

µohm · m 1 / hail.

Cu 100 80 60 40 20 0

Ni 0 20 40 60 80 100

Iskedyul para sa guro - Kirshina I.A. - Assoc., Ph.D.

Ang de-koryenteng pagtutol ng halos lahat ng mga materyales ay nakasalalay sa temperatura. Ang likas na katangian ng pag-asa na ito ay naiiba para sa iba't ibang mga materyales.

Sa mga metal na may istraktura ng mala-kristal, ang libreng landas ng mga electron bilang mga carrier ng singil ay limitado sa pamamagitan ng kanilang mga banggaan na may mga ion na matatagpuan sa mga site ng kristal na sala-sala. Sa mga banggaan, ang kinetic enerhiya ng mga electron ay inilipat sa sala-sala. Matapos ang bawat banggaan, ang mga electron, sa ilalim ng pagkilos ng mga puwang ng kuryente, ay muling tumataas ng bilis at sa mga sumusunod na banggaan ay binibigyan ang nakuha na enerhiya sa mga ions ng kristal na sala-sala, pagtaas ng kanilang mga panginginig ng boses, na humahantong sa pagtaas ng temperatura ng sangkap. Kaya, ang mga electron ay maaaring isaalang-alang bilang mga tagapamagitan sa pag-convert ng elektrikal na enerhiya sa init. Ang isang pagtaas sa temperatura ay sinamahan ng isang pagtaas sa magulong thermal motion ng mga particle ng isang sangkap, na humahantong sa isang pagtaas sa bilang ng mga banggaan ng mga elektron sa kanila at pinipigilan ang maayos na paggalaw ng mga electron.

Para sa karamihan ng mga metal, sa loob ng temperatura ng pagpapatakbo, ang resistivity ay nagdaragdag nang magkakasunod.

saan at - tukoy na mga resistensya sa paunang at panghuling temperatura;

- pare-pareho para sa metal na koepisyent, na tinatawag na temperatura koepisyent ng paglaban (TKS);

T1i T2 - ang paunang at panghuling temperatura.

Para sa mga conductor ng pangalawang uri, ang pagtaas ng temperatura ay humahantong sa isang pagtaas sa kanilang ionization; samakatuwid, ang mga TKS ng ganitong uri ng conductor ay negatibo.

Ang mga halaga ng resistivity ng mga sangkap at ang kanilang mga TKS ay ibinibigay sa mga sanggunian na libro. Karaniwan, ang mga halaga ng resistivity ay karaniwang ibinibigay sa temperatura ng +20 ° C.

Ang paglaban ng conductor ay natutukoy ng expression

R2 = R1
(2.1.2)

Gawain 3 Halimbawa

Alamin ang paglaban ng tanso na wire na dalawang linya ng paghahatid ng tanso sa + 20 ° C at +40 ° C, kung ang wire cross-section S =

120 mm at ang haba ng linya ay l = 10 km.

Solusyon

Ayon sa mga sanggunian sa sanggunian matatagpuan namin ang resistivity tanso sa + 20 ° C at koepisyent ng temperatura ng paglaban :

= 0,0175 Ohm mm / m; = 0.004 degree .

Alamin ang paglaban ng wire sa T1 = +20 ° C ng formula R = , na ibinigay ang haba ng pasulong at reverse wires ng linya:

R1 = 0, 0175
2 = 2.917 ohms.

Ang paglaban ng mga wire sa isang temperatura ng + 40 ° C na matatagpuan namin sa pamamagitan ng formula (2.1.2)

R2 = 2.917 = 3.15 ohms.

Gawain

Ang linya ng air-wire na may haba na L ay ginawa gamit ang isang wire, ang marka ng kung saan ay ibinibigay sa talahanayan 2.1. Kinakailangan upang mahanap ang halaga na ipinahiwatig ng "?" Mag-sign gamit ang ibinigay na halimbawa at pagpili ng pagpipilian kasama ang data na tinukoy sa Talahanayan 2.1.

Dapat pansinin na ang problema, kaibahan sa halimbawa, ay nagbibigay para sa mga kalkulasyon na nauugnay sa isang solong linya ng kawad. Sa mga marka ng mga uninsulated wires, ang sulat ay nagpapahiwatig ng materyal ng kawad (A - aluminyo; M - tanso), at ang bilang - ang cross section ng wire samm .

Talahanayan 2.1

Ang pag-aaral ng materyal ng paksa ay nagtatapos sa gawain na may mga pagsubok No. 2 (TOE-

ETM / PM "at numero 3 (TOE - ETM / IM)

Ang mga particle ng konduktor (molecule, atoms, ion) na hindi kasangkot sa pagbuo ng kasalukuyang ay nasa thermal motion, at ang mga partikulo na bumubuo ng isang kasalukuyang ay sabay-sabay sa thermal at sa mga direksyon na paggalaw sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field. Dahil dito, sa pagitan ng mga particle na bumubuo sa kasalukuyang, at mga partikulo na hindi kasangkot sa pagbuo nito, maraming mga banggaan, kung saan ang unang magbigay ng isang bahagi ng kasalukuyang mapagkukunan ng enerhiya na inilipat ng mga ito sa pangalawa. Ang mas maraming banggaan, mas mabagal ang bilis ng maayos na paggalaw ng mga particle na bumubuo sa kasalukuyang. Tulad ng makikita mula sa pormula Ako = enνS, ang pagbaba ng bilis ay humantong sa isang pagbawas sa kasalukuyang. Ang dami ng scalar na nagpapakita ng pag-aari ng conductor upang mabawasan ang amperage ay tinatawag paglaban ng conductor.   Mula sa formula ng batas ng Ohm, paglaban Ohm - paglaban ng conductor, kung saan ang kasalukuyang nakuha sa pamamagitan ng puwersa 1 a   sa isang boltahe sa mga dulo ng conductor sa 1 in.

Ang paglaban ng conductor ay nakasalalay sa haba nito l, ang cross section S at ang materyal, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng resistivity Ang mas mahaba ang conductor, ang higit sa bawat yunit ng oras ng mga pagbangga ng mga particle na bumubuo sa kasalukuyang, na may mga partikulo na hindi nakikilahok sa pagbuo nito, at samakatuwid ay mas malaki ang paglaban ng conductor. Ang mas maliit na cross-section ng conductor, mas siksik ang daloy ng mga particle na bumubuo ng isang kasalukuyang, at mas madalas na makabanggaan nila ang mga partikulo na hindi nakikilahok sa pagbuo nito, at samakatuwid ay mas malaki ang paglaban ng conductor.

Sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field, ang mga particle na bumubuo ng isang kasalukuyang sa pagitan ng mga pagbangga ay mabilis na gumagalaw, pinatataas ang kanilang kinetic na enerhiya dahil sa enerhiya sa bukid. Kapag nakabangga sa mga particle na hindi bumubuo ng isang kasalukuyang, inililipat nila ang isang bahagi ng kanilang kinetic enerhiya sa kanila. Bilang isang resulta, ang panloob na enerhiya ng conductor ay nagdaragdag, na kung saan ay panlabas na ipinahayag sa pag-init nito. Isaalang-alang kung nagbabago ang paglaban ng conductor kapag pinainit.

Sa de-koryenteng circuit mayroong isang coil ng bakal na wire (string, Fig. 81, a). Ang pagkakaroon ng sarado ang circuit, magsisimula kaming painitin ang wire. Kung mas pinapainit natin ito, mas mababa ang nagpapakita ng amperage. Ang pagbaba nito ay dahil sa ang katunayan na kapag ang mga metal ay pinainit, ang kanilang paglaban ay tumataas. Kaya, ang paglaban ng isang light bombilya na buhok kapag naka-off ay tinatayang 20 ohmhabang sinusunog ito (2900 ° C) - 260 ohm. Kapag ang isang metal ay pinainit, ang thermal motion ng mga electron at ang rate ng pag-oscillation ng mga ions sa pagtaas ng kristal na lattice, bilang isang resulta ng kung saan ang bilang ng mga banggaan ng mga electron na bumubuo ng isang kasalukuyang may mga ions ay nagdaragdag. Nagdudulot ito ng isang pagtaas sa paglaban ng conductor *. Sa mga metal, ang mga hindi ligayang elektron ay napakalakas na nakasalalay sa mga ion, samakatuwid, kapag ang mga metal ay pinainit, ang bilang ng mga libreng elektron ay nananatiling halos hindi nagbabago.

* (Batay sa teoryang elektronik, imposibleng makuha ang eksaktong batas ng pag-asa ng paglaban sa temperatura. Ang nasabing batas ay itinatag ng teorya ng kabuuan, kung saan ang isang elektron ay itinuturing bilang isang maliit na butil na nagtataglay ng mga pag-aari ng alon, at ang paggalaw ng isang kondukasyong elektron sa pamamagitan ng isang metal bilang isang proseso ng pagpapalaganap ng mga alon ng elektron, na ang haba ay tinutukoy ng relasyon ng de Broglie.)

Ipinapakita ng mga eksperimento na kapag ang temperatura ng mga conductor ng iba't ibang mga sangkap ay nagbabago sa pamamagitan ng parehong bilang ng mga degree, ang kanilang pagtutol ay magkakaiba-iba. Halimbawa, kung ang conductor ng tanso ay may pagtutol 1 ohmpagkatapos pagkatapos magpainit 1 ° C   magkakaroon siya ng resistensya 1,004 ohmat tungsten - 1,005 ohm Upang makilala ang pag-asa ng paglaban ng isang conductor sa temperatura nito, ipinakilala ang isang dami, na tinatawag na temperatura koepisyent ng paglaban. Ang isang scalar dami na sinusukat ng isang pagbabago sa paglaban ng isang conductor sa 1 oum, na kinuha sa 0 ° C, mula sa isang pagbabago sa temperatura nito sa pamamagitan ng 1 ° C, ay tinatawag na temperatura na koepisyent ng paglaban α. Kaya, para sa tungsten, ang koepisyent na ito ay katumbas ng 0.005 degree -1para sa tanso - 0.004 degree -1.   Ang koepisyent ng temperatura ay nakasalalay sa temperatura. Para sa mga metal, maliit ang pagkakaiba-iba nito sa temperatura. Sa isang maliit na saklaw ng temperatura, itinuturing na palagi para sa materyal na ito.

Nakukuha namin ang isang formula na kinakalkula ang paglaban ng conductor, na isinasaalang-alang ang temperatura nito. Ipalagay mo yan R 0   - paglaban ng conductor sa 0 ° Ckapag pinainit sa 1 ° C   tataas ito ng αR 0, at kapag pinainit t °   - sa αRt °   at nagiging R = R 0 + αR 0 t °o

Ang dependence ng paglaban ng mga metal sa temperatura ay isinasaalang-alang, halimbawa, sa paggawa ng mga spiral para sa mga electric heaters, lamp: ang haba ng spiral wire at ang pinapayagan na amperage ay kinakalkula mula sa kanilang pagtutol sa pinainit na estado. Ang pag-asa ng paglaban ng mga metal sa temperatura ay ginagamit sa mga thermometer ng resistensya, na ginagamit upang masukat ang temperatura ng mga heat engine, gas turbines, metal sa mga sabog ng putok, atbp. Ang thermometer na ito ay binubuo ng isang manipis na platinum (nikel, iron) na sugat sa spiral sa isang frame na gawa sa porselana at inilagay. sa isang proteksiyon na kaso. Ang mga dulo nito ay kasama sa isang de-koryenteng circuit na may isang ammeter, ang sukat ng kung saan ay nagtapos sa mga degree. Kapag ang helix ay pinainit, ang kasalukuyang sa circuit ay bumababa, na nagiging sanhi ng paglipat ng karayom ​​ng ammeter, na nagpapakita ng temperatura.

Ang kabaligtaran ng paglaban ng lugar na ito, ang chain ay tinatawag conductor ng koryente   (electrical conductivity). Konduktibo ng conductor Mas malaki ang conductivity ng conductor, mas mababa ang resistensya nito at mas mahusay na magsasagawa ng kasalukuyang. Pangalan ng Yunit ng Pag-uugali   Resistensya ng konduktor 1 ohm   tinawag siemens

Sa pagbaba ng temperatura ng paglaban ng mga metal ay bumababa. Ngunit may mga metal at haluang metal, ang paglaban ng kung saan sa isang mababang jump na tinutukoy para sa bawat metal at haluang metal, bumababa nang bigla at nagiging maliliit na - halos zero (fig. 81, b). Paparating na superconductivity - ang conductor ay halos walang pagtutol, at sa sandaling ang kasalukuyang nasasabik dito ay umiiral nang mahabang panahon habang ang konduktor ay nasa superconductivity temperatura (sa isa sa mga eksperimento ang kasalukuyang sinusunod ng higit sa isang taon). Kapag ang isang kasalukuyang dumaan sa superconductor 1200 a / mm 2   walang naipalabas na init ay sinusunod. Ang mga metal na monovalent, na siyang pinakamahusay na conductor ng kasalukuyang, ay hindi pumasa sa estado ng superconducting hanggang sa sobrang mababang temperatura kung saan isinagawa ang mga eksperimento. Halimbawa, sa mga eksperimento na ito, ang tanso ay pinalamig 0,0156 ° K,   ginto - to 0.0204 ° K   Kung posible na makakuha ng mga haluang metal na may superconductivity sa ordinaryong temperatura, kung gayon ito ay magiging malaking kahalagahan para sa electrical engineering.

Ayon sa mga modernong konsepto, ang pangunahing sanhi ng superconductivity ay ang pagbuo ng mga pares ng elektron na nakatali. Sa temperatura ng superconductivity sa pagitan ng mga libreng elektron, ang mga pwersa ng palitan ay nagsisimulang kumilos, na nagiging sanhi ng mga electron na bumubuo ng mga pares ng elektron na nakatali. Ang nasabing isang elektron gas mula sa mga nakatali na mga pares ng elektron ay may iba't ibang mga katangian kaysa sa ordinaryong gas elektron - gumagalaw ito sa isang superconductor nang walang alitan tungkol sa mga site ng lattice.