Důležité vlastnosti kovů používaných v elektrotechnice
Měrný elektrický odpor (rezistivita)
Teplotní součinitel odporu
Supravodivost a hypervodivost
Hustota
Nejmenší má lithium, největší osmium
Teplota tání
Součinitel tepelné vodivosti
Největší mají čisté kovy
Rozdělení kovů podle teploty tání:
1. kovy s nízkou teplotou tání
2. kovy se střední teplotou tání
3. těžkotavitelné kovy
1. Základní elektrovodné materiály
Požadují se co nejmenší ztráty, tj. co nejmenší el. odpor.
Elektrický odpor závisí na rozměrech a na teplotě vodiče. Rezistivita elektrovodných
materiálů má hodnotu v rozmezí
ρ = 10-2
až 10-1
µ m
teplotní činitel u většiny čistých kovů je
αR = 4
48
jejichž molekuly vznikají spojením dvou iontů opačné polarity. Při vedení el. Pohyblivosti rostocích jsou až
5 dekadických řádů nižší, než pohyblivosti elektronů kovech.
Průrazné napětí mezi deskovými elektrodami vzdálenými (špičková hodnota),
. Před výbojem teče jen malý proud při dosažení
průrazného napětí proud prudce vzroste, tj. pole velmi
malá, protože plynu velmi malé množství iontů volných elektronů.Vyšší intenzita pole potřebná pro ionizaci důsledku kladného náboje
pomalu pohybujících kladných iontů udržuje pouze katody, kde oblast intenzivní
lavinové ionizace (katodové světlo). Takže při poměrně malé intenzitě el. kovových elektrodách a
vodičích však mohou pohybovat jen elektrony, které jsou ovšem záporné. Pohyblivost nosičů
s teplotou mírně klesá, ale při konstantní teplotě stálá. pole může dosáhnout energie elektronu
vlivem intenzity pole takové hodnoty, při srážce molekulou plynu uvolní další elektron
a zbyde kladný iont (nárazová ionizace), oba pak účastní dalšího vedení el. Při 20o
C tlaku 105
Pa čistý vysušený
vzduch relativní permitivitu 1,000594, konduktivitu 10-14
Sm-1
a ztrátový činitel
tg 10-6
.
Nejstarším nejběžnějším používaným izolantem vzduch. Díky malé hustotě je
však střední volná dráha elektronů iontů plynech mnohem větší než-li kovech nebo
polovodičích.
Plynná dielektrika
Eektrická. Kladné ionty kationty jsou
přitahovány zápornou elektrodou katodou záporné ionty anionty jsou přitahovány
kladnou elektrodou anodou. Při jiskrovém výboji
ionizace nenastává celé šíři mezi elektrodami, ale vznikne pouze velmi úzká ionizovaná
cesta, která silně zahřívá. neplatí zde Ohmův zákon. druhé straně
disponují celou řadou výhodných vlastností. proudu elektrolytu
dochází přenosu hmoty anody katodu.
Počet nosičů el. Proto musíme uvažovat pohyb kladných záporných iontů. využívá při galvanickém pokovování, při
elektrolýze (rozklad látek el. proudem), galvanických článcích jak primárních, tak i
sekundárních při činnosti elektrolytických kondenzátorů. Při
obloukovém výboji ionty elektrony, které dopadají elektrody, rozžhaví tak, že
elektrody samy začínají emitovat ionty, které pak účastní přenosu proudu plynem. Nežádoucími efekty opalování svařování kontaktů spínacích zařízení. Výboj doprovázen praskotem
(jiskřením). To
se projevuje světélkováním okolo katody. náboje teplotou roste, ale při konstantní teplotě stálý. proudu mění, neplatí vnějším obvodě Ohmův
zákon (odpor není konstantní nezávislý proudu). Dochází
ke značnému úbytku materiálu elektrod. rostoucím proudem zvyšuje teplota tím počet
emitovaných iontů; proto rostoucím proudem klesá napětí tedy neplatí Ohmův zákon. klikatá nestabilní. Protože podmínky vedení el. proudu plynu
i další ionizace, proud lavinovitě vzrůstá vzniká výboj plynu. Závislost proudu napětí není stabilní, takže neplatí Ohmův zákon.
Existují tři druhy výbojů: tichý výboj, kdy nárazové ionizaci dochází celém průřezu
plynového sloupce. Používá venkovních vedení
a vzduchových kondenzátorů transformátorů. elektrodách
se vylučují kationty anionty, dochází zde chemickým reakcím, vytvářejí napěťové
vrstvy. Naproti tomu anody oblast bez lavinové ionizace.
Plyny jsou látky nejmenší elektrickou pevností všech dielektrik. Příklady jsou koróna, Eliášův oheň, nebo
doutnavky při sníženém tlaku plynu. vodivost plynů normálních podmínek při nízké intenzitě el.
Obloukový výboj využívá při obloukovém sváření, obloukových pecích intenzivních
zdrojích světla. Vyplňují rovnoměrně celý objem, mají
zanedbatelné, frekvenci prakticky nezávislé ztráty průrazu rychle obnovují svoje
izolační vlastnosti
