Өткізгіш кедергісінің температураға тәуелділігі

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

ЖОСПАР:

I. Кіріспе

II. Негізгі бөлім

а) Өткізгіш кедергісінің температураға тәуелділігі

III. Қорытынды

I V. Пайдаланылған әдебиет

Кіріспе

1911 жылы Голландия физигі Камерлинг-Оннес тамаша құбылыс- асқын өткізгіштікті ашты. Ол сұйық күйдегі гелийде сынапты мұздатқанда оның кедергісі әуелі біртіндеп өзгеріп, ал температура 4, 1 К жеткен кенет нөлге дейін төмендейтінін ашқа. Осы құбылыс асқын өткізгіштік деп аталады, кейінірек көптеген басқа да өткізгіштер ашылды.

Асқын өткізгіштік өте төмен

Температураларда 25 К маңында байқалады. Қосарбеттегі кестеде бірқатар заттардың асқын өткізгіштік күйге көшу температуралары келтірілген.

Егер асқын өткізгіштік күйдегі сақина тәріздес өткізгіште ток туғызып, содан кейін ток көзін алып тастаса, сақинадағы токтың күші барынша ұзақ уақыт өзгермейді. Қарапайым асқын емес өткізгіштерде бұл жағдайда ток тоқтайды.

Асқын өткізгіштер практикада кеңінен қолданылуы табуда. Мысалы, ұзақ уақыт аралығында энеогия шығыны жоқ магнит өрісін құратын орамадағы асқын өткізгіштен жасалған қуатты электромагниттер құрылуда. Себебі асқын өткізгіш орамаларда жылу бөлінуі болмайды.

Бірақ асқын өткізгіш магниттің көмегімен қалауымызша күшті магнит өрісін алуға болмайды. өте күшті магнит өрісі асқын өткізгіштік күйде бүлдіреді. Мұнда өріс сол асқын өткізгіштің өзінде ток арқылы құрылуы мүмкін. Сондықтан, әрбір өткізгіштің асқын өткізгіш күйі үшін, оның осы күйін бүлдірмей, тогын арттыруға болиайтын, ток күшінің кризистік мәні болады.

Асқын өткізгішті магниттер элементтер бөлшектерді үдеткіш құрылғыларды, магнит өрісінде қозғалатын, өте қызған және ионданған газ ағынының механикалық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін генераторларда (МГД-генераторларды) қолданылады.

Егер бөлме температурасына жақын температурада асқын өткізгіш болатын материалдар жасап шығарудың сәті түссе, онда техникалық маңызды проблема-энергияны өткізгіш бойымен шығынсыз жеткізу шешілген болар еді. Қазіргі уақытта физиктер осы проблеманы шешу мақсатында жұмыс істеуде.

Асқын өткізгіштікті кванттық теорияның негізінде ғана түсіндіруге болады. Ол түсіндірмені кейін 1957 жылы американ ғалымдары Дж. Бардин, Л. Купер, Дж. Шриффер және совет ғалымы академик Н. Н. Боголюбов берді.

Өткізгіш кедергісінің температураға тәуелділігі

Болат спиральдан аккумулятордан алып ток жіберсе, содан кейін оны жанарғының жалынына қыздырса, амперметр ток күшінің азайғанын көрсетеді. Бұл температура өзгергенде өткізгіштің кедергісінің де өзгергенін көрсетеді.

Егер С-де өткізгіштің кедергісі R -ге тең, ал t температурада R болса, онда кедергінің салыстырмалы өзгеруі, тәжірибенің көрсатуі бойынша, t температураның өзгерісіне тура пропорционал

Пропорционалдық коэффициентін кедергінің температуралық коэффициенті деп атайды. Ол зат кедергісінің температураға тәуелділігін сипаттайды. Кедергінің температуралық коэффициенті сан жағынан өткізгішті 1К қыздырғандғы кедеогінің салыстырмалы өзгерісіне тең. Барлық металл өткізгіштер үшін және температураның өзгерісінде елеусіз шамаға өзгереді. Егер температураның өзгеру аралығы онша үлкен болмаса, онда температуралық коэффициентті тұрақты және оны температураның сол аралықтағы орта мәніне тең есептеуге болады. Таза металдарда

Қыздырғанда өткізгіштердің геометриялық өлшемдері болмашы ғана өзгереді. өткізгіштің кедергісі негізінен меншікті кедергінің өзгеру есесінен өзгереді. және мәндерін қойып, меншікті кедергінің температураға тәуелділігін табуға болады. Есептеуден шығатын қорытынды:

Температураның өзгерісінде аз өзгеретіндіктен, меншікті кедергі температураға сызықты тәуелді деп есептеуге болады. Коэффициент жеткілікті аз болғанымен, қыздырғыш приборларды есептеуде кедергінің температураға тәуелділігіне ескеру қажетті. Мысалы, бойымен ток өткенде қыздыру шамының вольфрам қылының кедергісі 10 еседен көбірек артады.

Кейбір қорытпалардың, мысалы, мыстың никельмен қорытпасы кедергісінің температуралық коэффициенті өте аз: . константаның меншікті кедергісі үлкен: . мұндай қорытпаларды кедергілердің эталоны және өлшеуіш приборларға қосылатын қосымша кедергілер дайындауға, яғни температуралар тербелістерінде кедергі айтарлықтай өзгермеу қажет жағдайларда пайдаланылады.

Металдар кедергісінің температураға тәуелділігін кедергі термометрлерінде пайдаланады. Әдетте мұндай термометрдің негізгі жұмыстық элемент ретінде платина сым алынады, оның кедергісінің өзгерісін өлшеу арқылы температураның қаншалықты өзгергенін білуге болады. Сұйықты термометрлер жарамсыз болған уақытта мұндай термометрлер өте төмен және өте жоғарғы температураларды өлшеуге мүмкіндік береді.

Металдардың меншікті кедергісі температура артқанда сызықтық түрде артады. Электролиттердің ерітінділерінде температура жоғарылағанда кедергі кемиді.

Қорытынды

1986 жылы жоғары температурадағы асқын өткізгіштік ашылды. Асқын өткізгіш күйге ауысу температурасы 100 К маңында болатын лантан, барий және басқа элементтердің күрделі оксмдтік қосындылары алынады. Бұл атмосфералық қысымдағы сұйық азоттың қайнау температурасынан жоғары.

Жоғарғы температуралық асқын өткізгіштік болашақта бүкіл электротехника, радиотехника және ЭЕМ-ді конструкциялауда жаңа техникалық төңкеріске жеткізуі мүмкін. Қазіргі кезде бұл саладағы прогресті тежеп тұрған өткізгіштерді қымбат тұратын газ-гелиийдің қайнау температусына дейін мұздатудың қажеттілігі.

Бөлме температурасындағы асқын өткізгіштер алуға болады деп үміттену керек. Генераторлар мен электр двигательдері барынша ықшам және экономикалық тиімді болады. Электр энергиясын қалаған қашықтыққа жеткізуге және қарапайым қондырғылар арқылы өндіруге-аккумуляциялауға болады.

Пайдаланылған әдебиет

Физика автор Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев.

Алматы «Рауан» 1997

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.