2.5. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое 2.5. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое 2.5. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Материаловедение и материалы электронных аппаратов.

Идеальная решетка металла имеет строго периодический потенциал (рис. 2.2, а).

Если часть атомов меди беспорядочно замещена атомами другого элемента, то поле вблизи примесных атомов не такое, как вблизи собственных. Потенциал решетки становится непериодическим (рис. 2.2, б). Он нарушается беспорядочно распределенными примесями, что приводит к рассеянию носителей и дополнительному электрическому сопротивлению.

r

Рис. 2.2. Электропроводность сплавов:

а – строго периодический потенциал идеальной решетки металла; б – нарушение периодичности потенциала решетки неравномерно

распределенными атомами примеси; в – периодичное распределение потенциала при равномерном распределении примеси

В сплавах примеси вызывают более сильное нарушение периодичности потенциала решетки, чем тепловые колебания. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Поэтому сопротивление сплава ρ_спл значительно больше сопротивления ρ чистых металлов и определяется в основном рассеянием носителей на примесях.

Как показал Нордгейм, подвижность для бинарных сплавов, обусловленная рассеянием их на нарушениях периодичности потенциала решетки, определяется следующим приближенным соотношением:

где p и 1− p – относительные доли металлов, образующих сплав.

Подставим в выражение σ = qnµ соотношение для подвижности сплава, учитывая, что ρ = , получим выражение удельного сопротивления для бинарного (двойного) сплава:

где β – коэффициент пропорциональности.

Функция _p(1− _p) имеет максимум при p = 1/2 , т.е. при равном содержании в сплаве обоих компонентов. Если

сплавляемые металлы при определенном соотношении компонентов образуют соединение с упорядоченной внутренней структурой, то периодичность решетки восстанавливается (рис. 2.2, в) и сопротивление, обусловленное рассеянием на примесях, практически полностью исчезает.

Этот факт является подтверждением квантовой теории электропроводности, согласно которой причиной электрического сопротивления твердых материалов является не столкновение свободных электронов с атомами решетки, а рассеяние их на дефектах решетки, вызывающих нарушение периодичности потенциала.

Идеально правильная, бездефектная решетка, имеющая строго периодический потенциал, не способна рассеивать свободные носители заряда и поэтому должна обладать нулевым сопротивлением. Это не явление сверхпроводимости, а естественное поведение всех абсолютно чистых металлов при предельно низких температурах, вытекающее из квантовой природы их электрического сопротивления.

Сопротивление, определяемое рассеянием на примеси, не зависит от температуры и сохраняется при абсолютном нуле. Поэтому его называют остаточным сопротивлением ρ_ост.

При температуре, отличной от абсолютного нуля, к остаточному сопротивлению ρ_ост прибавляется сопротивление ρ_т, обусловленное рассеянием на тепловых колебаниях решетки, и общее сопротивление проводника

ρ = ρ_ост + ρ_т .

Так как для сплавов ρ_ост обычно много больше ρ_т, то вплоть до высоких температур их удельное сопротивление меняется с температурой значительно слабее, чем у чистых металлов, и температурный коэффициент сопротивления сплавов, как правило, значительно ниже температурного коэффициента сопротивления чистых металлов.

Данная статья про 2.5. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ подтверждают значимость применения современных методик для изучения данных проблем. Надеюсь, что теперь ты понял что такое 2.5. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Материаловедение и материалы электронных аппаратов