2.2.2. Зависимость удельного сопротивления проводниковых материалов от давления

Большое влияние на удельное сопротивление металлов и сплавов оказывают искажения, вызываемые напряженным состоянием. Однако степень этого влияния определяется характером напряжений. Например, при всестороннем сжатии у большинства металлов удельное сопротивление уменьшается. Это объясняется сближением атомов и уменьшением амплитуды тепловых колебаний решетки 5.

При упругом растяжении и кручении межатомные расстояния увеличиваются. Это сопровождается усилением рассеяния электронов и возрастанием .

Влияние упругого растяжения или сжатия при условии пропускания тока вдоль действующей силы учитывается формулой

(2.15)

где – коэффициент удельного сопротивления по давлению;  – механическое напряжение в сечении образца. Знак плюс в формуле соответствует деформации при растяжении, а знак минус – при сжатии. Обычно коэффициент =(1…)0^-11Па^-1.

2.2.3. Сопротивление проводников на высоких частотах

На высоких частотах наблюдается неравномерное распределение электрического тока по сечению проводников: плотность тока максимальна на поверхности и убывает по мере проникновения в глубь проводника. Это явление получило названия поверхностного эффекта (Скин-эффект). Приняв для проводящего полупространства направление тока за ось х, нормаль к поверхности за ось z и считая, что распределение остается неизменным вдоль оси х, получим следующее уравнение распределения тока по сечению проводника:

,

(2.16)

где j₀ – плотность тока на поверхности;  – глубина проникновения поля в проводник, мм.

Глубина проникновения поля численно равна расстоянию, на котором амплитуда напряженности поля, а, следовательно, и плотности тока уменьшается в е раз по отношению к своему значению на поверхности проводника. Значения глубины проникновения поля  связаны с физическими характеристиками материала выражением

,

(2.17)

где f – частота поля, Гц; – магнитная постоянная;  – относительная магнитная проницаемость проводника;  – удельная проводимость проводника. В справочной литературе иногда приводятся упрощенные формулы для расчета , например, для Аl:

,

В случае сильно выраженного поверхностного эффекта значение тока рассчитывается по формуле

,

(2.18)

где П – периметр сечения проводника. Для провода круглого сечения П=d.

На основании этого вводится понятие эквивалентной площади сечения проводника, занятой током при воздействии высокочастотного поля:

,

(2.19)

Поскольку центральная часть сечения проводника почти не используется, активное сопротивление проводника R при прохождении по нему переменного тока больше, чем его активное сопротивление R₀ при постоянном токе. Коэффициент увеличения сопротивления k_R определяется по выражению

,

(2.20

Для проводников круглого сечения . Для плоских проводников используют специальную характеристику – сопротивление квадрата поверхности R_s, определяемое в омах из выражения , которое показывает, что активное сопротивление R_s плоского проводника бесконечной толщины в случае поверхностного эффекта равно сопротивлению плоского проводника толщиной  для постоянного тока 5.