Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2.Провідникові матеріали.doc
Скачиваний:
14
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
1.08 Mб
Скачать

ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ ЗВ'ЯЗКУ ТА ІНФОРМАТИЗАЦІЇ УКРАЇНИ

Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій КАФЕДРА__________Технічної електроніки

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідуючий кафедрою ____Р. В, У варов______

(підпис, прізвище)

" " 2004 року

Тільки для викладачів

Лекція № 2

3 навчальної дисципліни_______„Хімія та електроматеріали"________________________

Напряму підготовки__________Телекомунікації, радіотехніка_______________________

Освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавр _________________________

Спеціальності Телекомунікаційні системи та мережі, інформаційні мережі

звязку, поштовий зв’язок__________________________________________________________

Тема_____________Провідникові матеріали ____________________________

(повна назва лекції)

____________________ __ _

Лекція розроблена

ст. викл. Латиповим І, М.

(вчена ступінь, вчена ступінь та звання, прізвище та ініціали автора)

Обговорено на засіданні кафедри (ПМК)

Протокол №

" " 2004 року

Київ 2004

Навчальні цілі:

Систематизація знань о властивостях, о характеристиках провідникових матеріалів і їх застосування в виробництві РЕА і техніці зв’язку

Виховні цілі:

Засвоїти значення провідникових матеріалів для розвитку умов зв’язку, радіоелектроніки, пристроїв та приборів автоматизації

Час: 2 год.

ПЛАН ПРОВЕДЕННЯ ЛЕКЦІЇ ТА РОЗРАХУНОК ЧАСУ

Введенняпоняття про сутність електронної теорії провідності металів__ - хвилин

Навчальні питання

  1. Класифікація провідникових матеріалів. ____________________________ - хвилин

  2. Властивості металевих провідників ____________________________ - хвилин

  3. Матеріали високої провідності_________________________________ - хвилин

4. Матеріали високого опору____________________________________ - хвилин

5. Спеціальні провідники_______________________________________ - хвилин

Заключення

Ознайомити студентів з матеріалами на основі вуглеводу, їх характеристиками і вказати область застосування______________________ _________________________- хвилин

Література:

(рекомендована для студентів)

  1. Пасинков В.В., Сорокин В.С. Материалы електронной техники. – М.: Высш. Школа, 1986, с. 27-28, 56-62,70-82, 85-86

НАВЧАЛЬНО-МАТЕРІАЛЬНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

(наочні посібники, схеми, таблиці, ТЗН та інше)

Плакат – параметри чистих металів

Провідникові матеріали

  1. Класифікайія провідникових матеріалів.

До провідникових матеріалів, в основному, належать метали та їх сплави. Їх загальна властивість – висока провідність завдяки наявності в кристалічних гратах великої кількості вільних електронів, які розташовані в зоні провідності і можуть під дією незначної зовнішньої енергії вільно переміщуватись в матеріалі.

Класифікація технічних провідникових матеріалів приведена на рис. 1.

Рис. 1. Класифікайія провідникових матеріалів

Ці матеріали широко застосовуються у моткових та кабельних виробах і як елементи конструкції виробів радіоелектроніки.

Розглянемо властивості деяких провідникових матеріалів та виробів із них.

  1. Властивості металевих провідників.

Основними характеристиками провідникових матеріалів являються:

  • питома провідність або питомий опір;

  • температурний коефіцієнт питомого опору;

  • питома теплопровідність;

  • контактна різниця потенціалів і термо – ЕРС;

  • температурний коефіцієнт лінійного розширення;

  • механічні характеристики.

Питомий опір в Ом . для провідника з постійним поперечним перерізом можна визначити по формулі:

Де R –опір зразка, Ом;

S–площа поперечного перерізу, ;

l – довжина зразка, м.

Діапазон зміни питомого опору для металевих провідників становить приблизно від 0,0016 до 10 мкОм . м.

З формули питомого опору можна визначити опір провідника

Температурний коефіцієнт опору. При зміні температури число вільних електронів у металевому провіднику залишається незмінним, але зменшується довжина вільного пробігу за рахунок підсилення коливань вузлів кристалічної решітки. Таким чином із збільшенням температури питомий опір металів та їх сплавів зростає.

Залежність питомого опору міді від температури показана на рис. 2. Скачок на графіку відповідає температурі плавлення.

Рис. 2. Залежність питомого опору від температури.

Приблизно апроксимуючи для граничного інтервалу лінійною залежністю, отримаємо

де –питомий опір у кінці температурного інтервалу;

–питомий опір на початку температурного інтервалу;

–середній температурний коевіцієнт питомого опору.

На величину питомого опору металів впливає деформація. При пружному розтяжінні або зжиманні питомий опір приблизно визначається по формулі:

,-коефіцієнт механічного напруження, - механічне напруження в перерізі зразка

Зміна питомого опору пояснюється зміною амплітуди коливань вузлів кристалічної решітки: при розтяжінні амплітуда збільшується (знак „+”), при зжиманні – зменшується (знак „ – „).

Питома електропровідність. Згідно із законом Відемана – Франца питома теплопровідність пов’язана з питомою електропровідністю залежністю:

,

де - питома теплопровідність;

- питома провідність;

- коефіцієнт теплопровідносиі;

Т – температура.

З формули видно, що чим вище теплопровідність, тим вище питома електропровідність.

Контактна різниця потенціалів та термо – ЕРС. При контакті різних металів, які мають різну роботу виходу електронів із металу між ними виникає різниця потенціалів. Її значення може бути від долей до одиниць вольт. Якщо температура контактних кінців різна, то появляється термо – ЕРС:

UEPC=A(T2T1).

Даний вираз показує, що термо – ЕРС являється функцією різниці температур.

Температурний коефіцієнт лінійного розширення можна визначити по формулі:

Значення цієї характеристики необхідно знати при конструюванні елементів РЕА, для того, щоб визначити надлишкову механічну напруженість у місцях спаювання та з’єднання.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]