Как найти удельное сопротивление константана

Расчёт сопротивления проводника

Таблица расчётных
формул

Величина	Обозначение	Единица величины и её обозначение	Формула
Сопротивление электрическое	r	Ом (Ом)	r = ρ*l/S
Проводимость электрическая	g	Сименс (См)	g = 1/r
Сопротивление электрическое удельное	ρ	Ом*миллиметр квадратный на метр (Ом*мм²/м)	ρ = r*S/l
Проводимость электрическая удельная	γ	метр на Ом*миллиметр [м/(Ом*мм²)]	γ = 1/ρ

Таблица удельных
сопротивлений и температурных
коэффициентов сопротивления металлов
и сплавов

Металл	Удельное сопротивление ρ при 20 ºС, Ом*мм²/м	Температурный коэффициент сопротивления α, ºС-1
Медь	0.0175=1/57	0.004
Бронза	0.020÷0.028	0.001
Алюминий	0.033=1/30	0.0037
Железо (сталь)	0.13÷0.18	0.0048
Латунь	0.07÷0.08	0.0015
Нихром	1.0÷1.1	–
Константан	0.5	–
Манганин	0.42	–
Серебро	0.016	0.0038
Платина	0.094	0.0024
Графит	50÷100	–

Задача 1.

Нагревательный
элемент (спираль) электрической печи
(рис.) изготовлен из константановой
проволоки длиной 28 м и диаметром 0.4 мм.
Каково сопротивление нагревательного
элемента?

Решение

1. Сечение проволоки
   S
   = π*d²/4
   = 3.14*0.4²/4 = 0.126 мм².

2. Удельное
   сопротивление ρ для константана (см.
   табл.) равно 0.5 Ом*мм²/м.

r
= ρ*l/S
= 0.5 [Ом*мм²/м] * 28/0.126 [м/мм²] = 110 Ом, т.е.

сопротивление
спирали равно 110 Ом.

Задача 2.

Электрическая
плитка имеет нагревательный элемент
из константановой проволоки длиной 15
м и диаметром 0.5 м. Каково сопротивление
спирали?

Решение

Сечение проволоки
S
= π*d²/4
= 3.14*0.5²/4 = 0.2 мм². По приведённым табличным
данным находим удельное сопротивление
константана:

ρ = 0.5 Ом*мм²/м.
Сопротивление спирали r
= ρ*l/S
= 0.5*15/0.2 = 375 Ом.

Задача 3.

Требуется изготовить
реостат с сопротивлением r
= 50 Ом. Имеется манганиновая проволока
диаметром 0.5 мм. Сколько метров проволоки
потребуется для изготовления реостата?

Решение

Сечение проволоки
диаметром 0.5 мм

S
= π*d²/4
= 0.2 мм²

Удельное сопротивление
для манганиновой проволоки (см. табл.)

ρ = 0.42 Ом*мм²/м. Из
формулы r
= ρ*l/S
находим длину:

l
= r*S/ρ
= 50 Ом * 0.2 мм² /0.42 (Ом*мм²/м) = 23.8 м

Задача 4.

Линия электропередачи
выполнена из алюминиевого провода
диаметром 2.5 мм. Общая длина обоих
проводов линии 600 м. Каково сопротивление
линии?

Решение

Сечение провода
S
= π*d²/4
= 3.14*2.5²/4 = 4.9 мм².

Удельное сопротивление
алюминия (см. табл.) ρ = 0.033 Ом*мм²/м.

r = ρ*l/S
= 0.033*600/49 ≈ 4 Ом.

Задача 5.

Нагревательный
элемент из шины 0.2х3 мм при длине 40 м
имеет сопротивление 66.5 Ом. Из какого
материала сделан элемент?

Решение

Из формулы r
= ρ*l/S
находим удельное сопротивление

ρ = r*S/l
= 66.5 Ом * (0.2х3) мм² / 40 м ≈ 1 Ом*мм²/м

По таблице находим,
что удельное сопротивление ρ = 1-1.1
Ом*мм²/м имеет нихром.

Задача
6.

Катушка намотана
из медной эмалированной проволоки
диаметром 0.8 мм (диаметр вместе с изоляцией
0.87 мм). Определить сопротивление катушки
при размерах, указанных на рисунке (все
размеры в мм).

Решение

Один слой обмотки
состоит из

60 мм / 0.87 мм = 69
витков; число слоёв обмотки 20 мм / 0.87 мм
= 23. Следовательно, катушка имеет 69*23 =
1587 витков. Средний диаметр D
катушки (см. рис.) равен 50 мм. Средняя
длина витка:

π*D
= π*50 = 157 мм

Длина всей обмотки:

l
= 1587*0.157 м ≈ 249 м.

Сечение провода

S
= π*d²/4
= 3.14*0.8²/4 =
0.5 мм²

Удельное сопротивление
меди (см. табл.) ρ = 0.0175 Ом*мм²/м. Сопротивление
катушки:

r
= ρ*l/S
= 0.0175*249/0.5 ≈ 8.7 Ом.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Сопротивление провода.

Данная статья поможет вам рассчитать сопротивление провода. Расчет можно выполнить по формулам, либо по данным таблицы «сопротивление проводов», которая приведена ниже.

То как влияет материал проводника учитывается при помощи удельного сопротивления, которое принято обозначать буквой греческого алфавита ρ и являет собой сопротивление проводника сечением 1 мм 2 и длинной 1 м. У серебра наименьшее удельное сопротивление ρ = 0,016 Ом•мм 2 /м. Ниже приводятся значения удельного сопротивления для нескольких проводников:

• Сопротивление провода для серебра — 0,016,
• Сопротивление провода для свинеца — 0,21,
• Сопротивление провода для меди — 0,017,
• Сопротивление провода для никелина — 0,42,
• Сопротивление провода для люминия — 0,026,
• Сопротивление провода для манганина — 0,42,
• Сопротивление провода для вольфрама — 0,055,
• Сопротивление провода для константана — 0,5,
• Сопротивление провода для цинка — 0,06,
• Сопротивление провода для ртути — 0,96,
• Сопротивление провода для латуни — 0,07,
• Сопротивление провода для нихрома — 1,05,
• Сопротивление провода для стали — 0,1,
• Сопротивление провода для фехрали -1,2,
• Сопротивление провода для бронзы фосфористой — 0,11,
• Сопротивление провода для хромаля — 1,45

Так как в состав сплавов входят разные количества примесей, то удельное сопротивление может изменятся.

Сопротивление провода рассчитывается по формуле,которая приведена ниже:

• R — сопротивление,
• Ом; ρ — удельное сопротивление, (Ом•мм 2 )/м;
• l — длина провода, м;
• s — площадь сечения провода, мм 2 .

Площадь сечения рассчитывается так:

• где d — это диаметр провода.

Измерить диаметр провода можно микрометром либо штангенциркулем,но если их нету под рукой,то можно плотно намотать на ручку (карандаш) около 20 витков провода, затем измерить длину намотанного провода и разделить на количество витков.

Для определения длинны провода,которая нужна для достижения необходимого сопротивления,можно использовать формулу:

1.Если данные для провода отсутствуют в таблице,то берется некоторое среднее значение.Как пример ,провод из никелина который имеет диаметр 0,18 мм площадь сечения равна приблизительно 0,025 мм2, сопротивление одного метра 18 Ом, а допустимый ток 0,075 А.

2.Данные последнего столбца,для другой плотности тока, необходимо изменить. Например при плотности тока 6 А/мм2, значение необходимо увеличить вдвое.

Пример 1. Давайте найдем сопротивление 30 м медного провода диаметром 0,1 мм.

Решение. С помощью таблицы берем сопротивление 1 м медного провода, которое равно 2,2 Ом. Значит, сопротивление 30 м провода будет R = 30•2,2 = 66 Ом.

Расчет по формулам будет выглядеть так: площадь сечения : s= 0,78•0,12 = 0,0078 мм2. Поскольку удельное сопротивление меди ρ = 0,017 (Ом•мм2)/м, то получим R = 0,017•30/0,0078 = 65,50м.

Пример 2. Сколько провода из манганина у которого диаметр 0,5 мм нужно чтобы изготовить реостат, сопротивлением 40 Ом?

Решение. По таблице выбираем сопротивление 1 м этого провода: R= 2,12 Ом: Чтобы изготовить реостат сопротивлением 40 Ом, нужен провод, длина которого l= 40/2,12=18,9 м.

Расчет по формулам будет выглядеть так. Площадь сечения провода s= 0,78•0,52 = 0,195 мм 2 . Длина провода l = 0,195•40/0,42 = 18,6 м.

Источник

Константан — термостабильный сплав

Содержание

1. Параметры и особенности
2. Применение
3. Состав
4. Достоинства и недостатки
5. История

К настоящему времени разработано множество сплавов. Одни ориентированы на обширное применение, другие отличаются специфическим свойствами, важными для конкретных условий. К последним относится сплав константан. Далее приведены особенности, характеристики, применение.

Параметры и особенности

Данное название носит сплав медно-никелевого состава, характеризующийся термостабильностью, электрическим сопротивлением, обрабатываемостью, используется в электротехнической промышленности.

Основными особенностями считают электрические свойства константана МНМц 40-1,5: большое удельное электрическое сопротивление, составляющее 0,45-0,52 мкОм×м, и низкий температурный коэффициент электрического сопротивления, равный -0,02×10 -3 -+0,06×10 -3 °C -1 .

Последнее обеспечивает стабильность сопротивления при различной температуре. Благодаря параметрам сопротивления константан называют резистивным сплавом. К тому же данный материал характеризуется значительной термоэлектродвижущей силой. Наконец, константан обладает хорошим технологическими свойствами, обуславливающими обрабатываемость его механическими методами. Так, для него применимы паяние, чеканка, штамповка, ковка и т. д. После отжига возможно использовать резание. Загрязнение цинком существенно затрудняет обработку.

Далее приведены прочие характеристики константана. Плотность его равна 8,8–8,9 г/см 3 . Таким образом, это наиболее плотный никелевый сплав, превосходящий по данному параметру сталь. Данная особенность, определяющая большую массу константана, обусловлена значительной долей меди в его составе. Температура плавления составляет 1260 °C, благодаря чему сплав является термостабильным, сохраняя до названной температуры внутреннее строение. Твердость равна 155 НВ, предел прочности на разрыв – 400 МПа. Температурный коэффициент линейного расширения составляет 14,4×10 -6 в диапазоне от 20 до 100 °C. Теплоемкость равна 0,0977 кал/г×C, теплопроводность – 0,05 кал/см×с×C. Магнитные свойства отсутствуют. Константан характеризуется высокими показателями пластичности. Так, модуль упругости составляет 16600 кгс/мм 2 , относительное удлинение достигает 30%, сужение – 71%. Следует отметить, что пластичность значительно сокращается при загрязнении константана цинком. Благодаря высокому пределу выносливости, составляющему для горячетканых прутков 243 МПа (что соответствует стали 45), константан подходит для условий переменных нагрузок. Медно-никелевый состав обеспечивает сопротивление сплава коррозии. Так, он не реагирует с кислородом до 800 °C, а также с органическими кислотами и соляными растворами. Цвет – желтоватый.

Ввиду невысокой прочности константан нередко подвергают дополнительной обработке. После отжига предел прочности возрастает до 700-800 МПа, что приравнивает сплав по данному показателю к стали 45. Для еще большего упрочнения рассматриваемого материала применяют наклеп, подразумевающий поверхностную прокатку стальными роликами, вызывающую пластические деформации. В результате такой обработки константан обретает показатели предела прочности в 850 МПа и твердости в 75-90 НВ. Однако нужно учитывать, что как механическая, так и термическая обработка константана МНМц 40-1,5 сокращает пластичность: относительное удлинение снижается до 4%, сужение – до 21%.

Следует отметить, что электроизоляционные параметры характерны не для материала, а для поверхностной окисной пленки.

Данное покрытие формируется в результате прокаливания, поэтому изделия, рассчитанные на применение в электрооборудовании, подвергают данной обработке при производстве.

Стоимость константана формируется, прежде всего, под влиянием цены Ni. Например, стоимость рассматриваемого материала в октябре 2017 г. составляла в среднем 5 тыс. рублей за 1 кг. Во многом она зависит от формы и ее особенностей. Так, лента немного дороже в сравнении с проволокой. А для проволоки имеет значение толщина: варианты с большим диаметром дешевле. Например, на декабрь 2016 г. тонна 0,6 мм проволоки стоила около 2,3 млн., а материала диаметром 1,2 мм – 0,8-1 млн. К тому же, как видно из приведенных данных, при массовой реализации цена значительно снижается. Цена покупки также определяется несколькими факторами. Во-первых, большое значение имеет состояние лома, определяемое, прежде всего, наличием следов коррозии. Во-вторых, для проволоки имеет значение диаметр. Тонкие материалы ценятся выше.

В-третьих, важен объем поставок. Пункты приема лома предпочитают принимать крупные партии (более 100 кг) ввиду ускоренной реализации. В таких случаях они наценивают лом на 10–15%.

Применение

Сфера применения рассматриваемого материала определяется его параметрами. Так, большая термоэлектродвижущая сила обуславливает возможность использования константана в качестве исходного материала для, термопар. Значительное электрическое сопротивление позволяет создавать из него элементы сопротивления, представленные реостатами, и нагревательные элементы. Так как электрическое сопротивление константана слабо связано с температурой, он подходит для тех случаев, когда необходима стабильность электрического сопротивления. Помимо этого, рассматриваемый сплав применяется в измерительном оборудовании низкого класса точности и в качестве материала удлиняющих проводов.

Изделия из константана представлены проволокой диаметром 0,2-2,5 мм и лентами толщиной 0,1-2 мм и шириной 10-300 мм. Причем проволока представлена в двух вариантах: мягкой (отожженной) и твердой. Их свойства отличаются. Так, для мягкого варианта удельное сопротивление составляет 0,46-0,48 ом×мм 2 /м, прочность на разрыв – 45-65 кг/мм 2 , в то время как для твердой проволоки удельное сопротивление равно 0,48-0,52 ом×мм 2 /м, прочность на разрыв -65-70 кг/мм 2 . Кроме того, выпускают продукцию как без изоляции, так и с различными ее вариантами: высокопрочной эмалевой, двухполосной шелковой, двухслойной комбинированной эмаль-шелковой и эмаль-лавсановой.

Константановая проволока служит для изготовления проводников между приемником и контактором высокоточных температурных измерителей. Также из нее делают компенсационные провода термопар. Из проволоки и лент создают резистивные, ленточные и проволочные нагревательные элементы промышленных печей по выплавке металлов с небольшой температурой плавления. Наконец, из константана производят реостаты, резисторы, тензометрические датчики.

Отдельно следует рассмотреть применение материала для нагревательных элементов. Возможность использования его для данных целей обеспечена приведенными выше свойствами сплава.

Во-первых, высокое электрическое сопротивление, способствует быстрому и сильному нагреву. Во-вторых, малый температурный коэффициент сопротивления позволяет значительно упростить конструкцию нагревателя. Так, он избавляет от необходимости понижения напряжения при запуске, следовательно, не требуется трансформатор. В-третьих, хорошие технологические особенности позволяют создавать детали сложной конфигурации.

Таким образом, благодаря названным свойствам константана в совокупности возможно изготовление из него коротких нагревательных элементов большой площади поперечного сечения. Это считают существенным преимуществом по следующим причинам. Во-первых, печи многих типов, например, лабораторные, рассчитаны на короткие нагревательные элементы. Во-вторых, детали большого диаметра характеризуются большим сроком службы.

Константан применяют как для открытых, так и для закрытых нагревателей. В первом случае его используют в виде ленты и толстой проволоки. Это объясняется сгоранием тонкой проволоки на открытом воздухе при высоких температурах (более 400-450 °C). Однако материал в такой форме актуален для печей с инертным газом, вакуумных печей, закрытых нагревателей. В последнем случае в устройствах типа ТЭН, ориентированных на нагрев жидкости, воздуха, полов и т. д., константан не контактирует с окружающей средой. В большинстве таких нагревателей он в виде спирали из нити помещен в герметичную трубку. Для высокомощных моделей применяют толстую проволоку и ленту.

Также относительно формы константана следует отметить, что проволоку считают более предпочтительной по техническим и экономическим особенностям для нагревательного оборудования в сравнении с лентой. Так, для крупных промышленных печей применяют материал диаметром 3-7 мм, для меньших аналогов – 0,03-2,5 мм проволоку. К преимуществам проволоки перед лентой относят меньшую стоимость и простоту изготовления нагревательных элементов. Так, спиральные детали создают путем станковой навивки. К тому же проволочную спираль, благодаря компактности и высокой пластичности, можно разместить в оборудовании различными способами: на сводах и стенках зигзагами и лабиринтом, подвесить на керамических изоляторах, навить на трубчатое основание. Второй способ применяют на низкотемпературных печах, а третий считают наиболее эффективным. Вследствие больших трудоемкости и затратности создания нагревательных элементов из ленты обычно ее применяют в основном в специфических случаях. В любом случае константановые нагревательные элементы близки по параметрам эффективности, независимо от формы.

Состав

Константан представлен во множестве марок (более 30). Наиболее распространенной среди них является марка МНМц 40-1,5. Состав сплава константан данной марки включает около 59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn, менее 1% примесей. Последние представлены S, P, Al, Mg. Их наличие обусловлено неточностью состава лигатур и несовершенством выплавочных технологий. Из основных компонентов константана медь обеспечивает прочность, никель придает пластические свойства, марганец служит для легирования.

Достоинства и недостатки

К положительным качествам материала относят большинство его свойств: большие электрическое сопротивление и термоэлектродвижущую силу, низкий температурный коэффициент электрического сопротивления, хорошие технологические параметры, сопротивление коррозии. Например, последняя особенность выгодно отличает его от близкого аналога по термостабильности – манганина. Ввиду этого константан считается более долговечным и в целом ценится выше.

Основным отрицательным свойством считают относительно низкую температуру плавления.

История

Констанатан был создан в США в 1888 г. Э. Вестоном. Изначально он был ориентирован на применение в электроизмерительных приборах и в качестве исходного материала для катушек. Его представили как Сплав №2. Современное название рассматриваемый материал получил чуть позже от немецких производителей проволоки, выполнявших заказ создателя.

Источник

Медно-никелевый сплав константан

Константан можно отнести к сплавам с высоким электрическим сопротивлением и одновременно к термоэлектродным медно-никелевым сплавам. Он используется в качестве нагревателей электрических печей, электродов термопар и удлиняющих проводов. На странице представлено описание данного материала: физические свойства, области применения, марки, виды продукции.

Основные сведения

История создания

Свойства константана

Сплав имеет высокое удельное электрическое сопротивление, которое составляет 0,45-0,52 мкОм·м и малый температурный коэффициент электрического сопротивления — от -0,02·10-3 до +0,06·10 -3 °С -1 (по ГОСТ 5307-77). Благодаря таким малым значениям указанного коэффициента данный материал практически не изменяет свое сопротивление с изменением температуры.

Еще одним важным свойством указанного сплава является ТЭДС (термоэлектродвижущая сила). Он в паре с хромелем, а также с медью и железом развивает достаточно высокую ТЭДС.

Константан хорошо поддается механической обработке, что говорит о его высоких технологических свойствах.

Свойство	Значение
Плотность, г/см 3	8,8-8,9
Температура плавления, °С	1260
Удельное электрическое сопротивление, мкОм·м	0,45-0,52
Магнитность	Не магнитен
Твердость, НВ	75-90 (после отжига) 155
Температурный коэффициент линейного расширения, °С -1 в интервале 20-100 °С	14,4·10 -6
Температурный коэффициент электрического сопротивления, °C -1	от -0,02·10 -3 до +0,06·10 -3

Марки константана

59%, далее следует никель (Ni) 39-41% и марганец (Mn) 1-2%.

Достоинства / недостатки

Достоинства:
• имеет высокое электрическое сопротивление;
• имеет малое значение температурного коэффициента электрического сопротивления;
• обладает высокой ТЭДС в паре с некоторыми металлами и сплавами;
• обладает хорошими технологическими свойствами.

Недостатки:
• имеет сравнительно низкую температуру плавления.

Области применения константана

Области применения медно-никелевого сплава константан обусловлены его свойствами. Первым практически полезным свойством является высокое электрическое сопротивление. Оно позволяет использовать данный материал для изготовления нагревателей электрических печей. Поскольку температура плавления относительно невелика, то максимальная рабочая температура нагревателей составляет 500 °C. Также указанное свойство позволяет производить из константана реостаты (элементы сопротивления).

Вторым важным с практической точки зрения свойством является низкая зависимость электрического сопротивления от температуры. Данная особенность позволяет использовать указанный сплав в тех случаях, когда важно обеспечить стабильность электросопротивления.

Константан в паре с медью, сплавом хромель и железом развивает достаточно высокую термо-электродвижущую силу, которая может быть учтена измерительным прибором. Указанное свойство позволяет использовать данный медно-никелевый сплав для изготовления термопар хромель-константан, медь-константан, железо-константан. Также из него производят удлиняющие провода.

Продукция из константана

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Источник

Таблица удельных сопротивлений проводников. Таблица удельных сопротивлений металлов. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Температурный коэффициент электрического сопротивления металлов α.

В разумных температурных пределах вокруг некоторой точки зависимость удельного сопротивления металлов от температуры описывается как: ΔR = α*R*ΔT, где α – температурный коэффициент электрического сопротивления. Ниже приведена таблица значений α для ряда металлов в диапазоне температур от 0 до 100 ° C.

Зависимость сопротивления металлов от температуры. Температурный коэффициент электрического сопротивления металлов α . Проводник Удельное сопротивление ρ, Ом*мм2/м α, 10 -3*C-1(или K -1) Алюминий 0,028 4,2 Бронза 0,095 – 0,1 – Висмут 1,2 – Вольфрам 0,05 5 Железо 0,1 6 Золото 0,023 4 Иридий 0,0474 – Константан ( сплав Ni-Cu + Mn) 0,5 0,05! Латунь 0,025 – 0,108 0,1-0,4 Магний 0,045 3,9 Манганин (сплав меди марганца и никеля – приборный) 0,43 – 0,51 0,01!! Медь 0,0175 4,3 Молибден 0,059 – Нейзильбер (сплав меди цинка и никеля) 0,2 0,25 Натрий 0,047 – Никелин ( сплав меди и никеля) 0,42 0,1 Никель 0,087 6,5 Нихром ( сплав никеля хрома железы и марганца) 1,05 – 1,4 0,1 Олово 0,12 4,4 Платина 0.107 3,9 Ртуть 0,94 1,0 Свинец 0,22 3,7 Серебро 0,015 4,1 Сталь 0,103 – 0,137 1-4 Титан 0,6 – Фехраль (Cr (12—15 %); Al (3,5—5,5 %); Si (1 %); Mn (0,7 %); + Fe) 1,15 – 1,35 0,1 Хромаль 1,3 – 1,5 – Цинк 0,054 4,2 Чугун 0,5-1,0 1,0

Зависимость сопротивления металлов от температуры. Температурный коэффициент сопротивления металлов.

 
Нажмите на изображение чтобы увеличить.

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление, одно из составляющих закона Ома, выражается в омах (Ом). Следует заметить, что электрическое сопротивление и удельное сопротивление — это не одно и то же. Удельное сопротивление является свойством материала, в то время как электрическое сопротивление — это свойство объекта.

Электрическое сопротивление резистора определяется сочетанием формы и удельным сопротивлением материала, из которого он сделан.

Например, проволочный резистор, изготовленный из длинной и тонкой проволоки имеет большее сопротивление, нежели резистор, сделанный из короткой и толстой проволоки того же металла.

В тоже время проволочный резистор, изготовленный из материала с высоким удельным сопротивлением, обладает большим электрическим сопротивлением, чем резистор, сделанный из материала с низким удельным сопротивлением. И все это не смотря на то, что оба резистора сделаны из проволоки одинаковой длины и диаметра.

В качестве наглядности можно провести аналогию с гидравлической системой, где вода прокачивается через трубы.

• Чем длиннее и тоньше труба, тем больше будет оказано сопротивление воде.
• Труба, заполненная песком, будет больше оказывать сопротивление воде, нежели труба без песка

Сопротивление провода

Величина сопротивления провода зависит от трех параметров: удельного сопротивления металла, длины и диаметра самого провода. Формула для расчета сопротивления провода:

где:
R — сопротивление провода (Ом)
ρ — удельное сопротивление металла (Ом.m)
L — длина провода (м)
А — площадь поперечного сечения провода (м2)

В качестве примера рассмотрим проволочный резистор из нихрома с удельным сопротивлением 1.10×10-6 Ом.м.  Проволока имеет длину 1500 мм и диаметр 0,5 мм. На основе этих трех параметров рассчитаем сопротивление провода из нихрома:

R=1,1*10^-6*(1,5/0,000000196) = 8,4 Ом

Нихром и константан часто используют в качестве материала для сопротивлений. Ниже в таблице вы можете посмотреть удельное сопротивление некоторых наиболее часто используемых металлов.

Свойства резистивных материалов

Удельное сопротивление металла зависит от температуры. Их значения приводится, как правило, для комнатной температуры (20°С). Изменение удельного сопротивления в результате изменения температуры характеризуется температурным коэффициентом.

Например, в термисторах (терморезисторах) это свойство используется для измерения температуры. С другой стороны, в точной электронике, это довольно нежелательный эффект.
Металлопленочные резисторы имеют отличные свойства температурной стабильности. Это достигается не только за счет низкого удельного сопротивления материала, но и за счет механической конструкции самого резистора.

Много различных материалов и сплавов используются в производстве резисторов. Нихром (сплав никеля и хрома), из-за его высокого удельного сопротивления и устойчивости к окислению при высоких температурах, часто используют в качестве материала для изготовления проволочных резисторов. Недостатком его является то, что его невозможно паять. Константан, еще один популярный материал, легко поддается пайке и имеет более низкий температурный коэффициент.

Источники: joyta.ru, dpva.ru

Константан — сплав медно-никелевого состава, характеризующийся термостабильностью, электрическим сопротивлением, обрабатываемостью.

#1

Источник: http://reshak.ru/otvet/reshebniki.php?otvet=Upr/30&predmet=per8

Параметры и особенности

Данное название носит сплав медно-никелевого состава, характеризующийся термостабильностью, электрическим сопротивлением, обрабатываемостью, используется в электротехнической промышленности.

Основными особенностями считают электрические свойства константана МНМц 40-1,5: большое удельное электрическое сопротивление, составляющее 0,45-0,52 мкОм×м, и низкий температурный коэффициент электрического сопротивления, равный -0,02×10-3-+0,06×10-3 °C-1.

Последнее обеспечивает стабильность сопротивления при различной температуре. Благодаря параметрам сопротивления константан называют резистивным сплавом. К тому же данный материал характеризуется значительной термоэлектродвижущей силой. Наконец, константан обладает хорошим технологическими свойствами, обуславливающими обрабатываемость его механическими методами. Так, для него применимы паяние, чеканка, штамповка, ковка и т. д. После отжига возможно использовать резание. Загрязнение цинком существенно затрудняет обработку.

Далее приведены прочие характеристики константана. Плотность его равна 8,8–8,9 г/см3. Таким образом, это наиболее плотный никелевый сплав, превосходящий по данному параметру сталь. Данная особенность, определяющая большую массу константана, обусловлена значительной долей меди в его составе. Температура плавления составляет 1260 °C, благодаря чему сплав является термостабильным, сохраняя до названной температуры внутреннее строение. Твердость равна 155 НВ, предел прочности на разрыв – 400 МПа. Температурный коэффициент линейного расширения составляет 14,4×10-6 в диапазоне от 20 до 100 °C. Теплоемкость равна 0,0977 кал/г×C, теплопроводность – 0,05 кал/см×с×C. Магнитные свойства отсутствуют. Константан характеризуется высокими показателями пластичности. Так, модуль упругости составляет 16600 кгс/мм2, относительное удлинение достигает 30%, сужение – 71%. Следует отметить, что пластичность значительно сокращается при загрязнении константана цинком. Благодаря высокому пределу выносливости, составляющему для горячетканых прутков 243 МПа (что соответствует стали 45), константан подходит для условий переменных нагрузок. Медно-никелевый состав обеспечивает сопротивление сплава коррозии. Так, он не реагирует с кислородом до 800 °C, а также с органическими кислотами и соляными растворами. Цвет – желтоватый.

Ввиду невысокой прочности константан нередко подвергают дополнительной обработке. После отжига предел прочности возрастает до 700-800 МПа, что приравнивает сплав по данному показателю к стали 45. Для еще большего упрочнения рассматриваемого материала применяют наклеп, подразумевающий поверхностную прокатку стальными роликами, вызывающую пластические деформации. В результате такой обработки константан обретает показатели предела прочности в 850 МПа и твердости в 75-90 НВ. Однако нужно учитывать, что как механическая, так и термическая обработка константана МНМц 40-1,5 сокращает пластичность: относительное удлинение снижается до 4%, сужение – до 21%.

Следует отметить, что электроизоляционные параметры характерны не для материала, а для поверхностной окисной пленки.

Данное покрытие формируется в результате прокаливания, поэтому изделия, рассчитанные на применение в электрооборудовании, подвергают данной обработке при производстве.

Стоимость константана формируется, прежде всего, под влиянием цены Ni. Например, стоимость рассматриваемого материала в октябре 2017 г. составляла в среднем 5 тыс. рублей за 1 кг. Во многом она зависит от формы и ее особенностей. Так, лента немного дороже в сравнении с проволокой. А для проволоки имеет значение толщина: варианты с большим диаметром дешевле. Например, на декабрь 2016 г. тонна 0,6 мм проволоки стоила около 2,3 млн., а материала диаметром 1,2 мм – 0,8-1 млн. К тому же, как видно из приведенных данных, при массовой реализации цена значительно снижается. Цена покупки также определяется несколькими факторами. Во-первых, большое значение имеет состояние лома, определяемое, прежде всего, наличием следов коррозии. Во-вторых, для проволоки имеет значение диаметр. Тонкие материалы ценятся выше.

В-третьих, важен объем поставок. Пункты приема лома предпочитают принимать крупные партии (более 100 кг) ввиду ускоренной реализации. В таких случаях они наценивают лом на 10–15%.

Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/konstantan-termostabilnyj-splav.html

Состав

Константан представлен во множестве марок (более 30). Наиболее распространенной среди них является марка МНМц 40-1,5. Состав сплава константан данной марки включает около 59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn, менее 1% примесей. Последние представлены S, P, Al, Mg. Их наличие обусловлено неточностью состава лигатур и несовершенством выплавочных технологий. Из основных компонентов константана медь обеспечивает прочность, никель придает пластические свойства, марганец служит для легирования.

Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/konstantan-termostabilnyj-splav.html

Продукция из константана

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Источник

Источник: http://aspektcenter.ru/udel-noye-soprotivleniye-konstantanovoy-provoloki-tablitsa/

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление, одно из составляющих закона Ома, выражается в омах (Ом). Следует заметить, что электрическое сопротивление и удельное сопротивление — это не одно и то же. Удельное сопротивление является свойством материала, в то время как электрическое сопротивление — это свойство объекта.

Электрическое сопротивление резистора определяется сочетанием формы и удельным сопротивлением материала, из которого он сделан.

Например, проволочный резистор, изготовленный из длинной и тонкой проволоки имеет большее сопротивление, нежели резистор, сделанный из короткой и толстой проволоки того же металла.

В тоже время проволочный резистор, изготовленный из материала с высоким удельным сопротивлением, обладает большим электрическим сопротивлением, чем резистор, сделанный из материала с низким удельным сопротивлением. И все это не смотря на то, что оба резистора сделаны из проволоки одинаковой длины и диаметра.

В качестве наглядности можно провести аналогию с гидравлической системой, где вода прокачивается через трубы.

• Чем длиннее и тоньше труба, тем больше будет оказано сопротивление воде.
• Труба, заполненная песком, будет больше оказывать сопротивление воде, нежели труба без песка

Источник: http://msmetall.ru/metally/udelnaya-elektroprovodnost-metallov-2.html

Таблица удельных сопротивлений проводников

Электрическое сопротивление 1 метра провода (в Ом), сечением 1 мм², при температуре 20 С°. Формула: ρ = Ом · мм²/м.

Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро. 1 Ом сопротивления можно получить, если взять 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм². Серебро — лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь: 1 м медной проволоки сечением 1 мм² обладает сопротивлением 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление в 1 Ом, нужно взять 57 м такой проволоки.

Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий и железо.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r — сопротивление проводника в омах; ρ — удельное сопротивление проводника; l — длина проводника в м; S — сечение проводника в мм².

Источник

Источник: http://aspektcenter.ru/udel-noye-soprotivleniye-konstantanovoy-provoloki-tablitsa/

Удельное сопротивление константановой проволоки таблица

ПРОВОЛОКА КОНСТАНТАНОВАЯ НЕИЗОЛИРОВАННАЯ

Constantan uninsulated wire. Specifications

Дата введения 2016-04-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 106 «Цветметпрокат», Научно-исследовательским, проектным и конструкторским институтом сплавов и обработки цветных металлов «Открытое акционерное общество «Институт Цветметобработка» (ОАО «Институт Цветметобработка»)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 мая 2015 г. N 77-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 октября 2015 г. N 1437-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5307-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2016 г.

5 ВВЕДЕН ВЗАМЕН 5307-77*

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 5307-77. — Примечание изготовителя базы данных.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2019 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

Источник: http://aspektcenter.ru/udel-noye-soprotivleniye-konstantanovoy-provoloki-tablitsa/

Физические свойства константанового сплава МНМц 43−1,5 при температуре 20 °C

Твердость, мягкий сплав HB 10 -1/МПа	480
Темп-ра плавления/°C	1350
Твердость, твердый сплав HB 10 -1/МПа	720
Темп-ра отжига/°C	950
Темп-ра горячей обработки/°C	1170

Физические свойства сплава МНМц40-1.5

T Град	E 10- 5	l	R 10 9	a 10 6 1/Град	r
20	1.66 Мпа	21 Вт/(м·град)	480 Ом·м		8900 кг/м3
100				14.4

Источник: http://uralprokat.ru/medno-nikelevyj-prokat/provoloka/konstantanovaya/

История

Констанатан был создан в США в 1888 г. Э. Вестоном. Изначально он был ориентирован на применение в электроизмерительных приборах и в качестве исходного материала для катушек. Его представили как Сплав №2. Современное название рассматриваемый материал получил чуть позже от немецких производителей проволоки, выполнявших заказ создателя.

Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/konstantan-termostabilnyj-splav.html

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). Электрическое сопротивление константановой проволоки

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

	Электрическое сопротивление 1 м проволоки, Ом
Диаметр проволоки, мм	мягкой	твердой
	при удельном электрическом сопротивлении от 0,45 до 0,48 мкОм·м	при удельном электрическом сопротивлении от 0,46 до 0,52 мкОм·м
0,020	—	1465-2290,75
0,025	—	936,86-1253,01
0,030	—	650,64-844,16
0,040	—	365,95-458,55
0,050	—	234,36-312,88
0,060	—	162,72-211,12
0,070	—	119,54-156,72
0,080	—	91,51-117,70
0,090	—	72,30-91,68
0,10	57,33-95,48	58,60-103,58
0,12	39,79-61,15	40,67-66,24
0,14	29,24-42,44	29,89-45,98
0,15	25,47-36,17	26,03-39,19
0,16	22,38-31,19	22,87-33,79
0,18	17,68-23,87	18,08-25,86
0,20	14,32-18,86	14,64-20,43
0,22	11,84-15,28	12,10-16,55
0,25	9,17-11,55	9,37-12,52
0,28	7,31-9,04	7,47-9,80
0,30	6,37-7,80	6,51-8,44
0,33	6,26-6,37	5,38-6,89
0,35	4,68-5,61	4,78-6,08
0,38	3,97-4,72	4,06-5,11
0,40	3,58-4,23	3,66-4,59
0,45	2,83-3,31	2,89-3,58
0,50	2,29-2,65	2,34-2,87
0,55	1,89-2,18	1,94-2,36
0,60	1,59-1,82	1,63-1,97
0,65	1,36-1,59	1,39-1,72
0,70	1,17-1,36	1,20-1,48
0,75	1,02-1,18	1,04-1,28
0,80	0,895-1,03	0,915-1,12
0,85	0,793-0,909	0,811-0,985
0,90	0,707-0,807	0,723-0,875
1,00	0,573-0,663	0,586-0,718
1,10	0,474-0,544	0,484-0,589
1,20	0,398-0,454	0,407-0,492
1,30	0,339-0,385	0,347-0,417
1,40	0,292-0,330	0,299-0,358
1,50	0,255-0,287	0,260-0,311
1,60	0,224-0,251	0,229-0,272
1,70	0,198-0,222	0,203-0,240
1,80	0,177-0,197	0,181-0,214
1,90	0,158-0,177	0,162-0,191
2,00	0,143-0,162	0,146-0,176
2,25	0,113-0,127	0,116-0,138
2,50	0,0917-0,103	0,0937-0,111
2,75	0,076-0,084	0,077-0,092
3,00	0,064-0,071	0,065-0,077
3,50	0,047-0,052	0,048-0,057
4,00	0,036-0,040	0,037-0,043
4,50	0,028-0,031	0,029-0,034
5,00	0,023-0,025	0,023-0,027

Источник: http://mvesta.ru/gost/produkciya-iz-medi/gost-5307-77

Изготовление константановой проволоки

Изготовление константановой проволоки осуществляется в строгом соответствии с технологическим регламентом. Для производства проволоки используется константан марки МНМц40-1,5. По химическому составу он подчиняется ГОСТ 492—73.

В зависимости от состояния сплава проволок выпускается в двух модификациях:

• значение диаметра до 0,09 мм – только твердая;
• значение диаметра более 0,09 мм – твердая и мягкая.

Требования к качественным показателям: необходимо, чтобы поверхность была чистая и гладкая, отсутствовали трещины, расслоения. Допускается наличие лишь отдельных поверхностных деформаций, размеры которых не превышают предельных отклонений (после финальной зачистки).

Кроме того, допустимо наличие на поверхности изделия (мягкая проволока) цвета побежалости и участков с локальным окислением. По пожеланию заказчика, мягкую проволоку (диаметр 0,5 мм и более), предназначенную для последующего волочения, можно изготовить со светлой поверхностью. Значение удельного сопротивления материала не должно сильно отличаться от значений, приведенных в таблице.

Допустимые значения удельного сопротивления константана

Состояние сплава	Уд. сопротивление (20-25 оС), мкОм*м
Мягкая	0,465±0,015
Твердая	0,490±0,030

История открытия сплава

Константан был открыт американским инженером и изобретателем Эдвардом Вестоном в 1887 году. Он дал ему название «Сплав номер 2», но немецкие производители, исполнители первых промышленных заказов на этот сплав, присвоили ему свое название «Константан» (от лат. “const” – «постоянный»), которое и закрепилось за ним. Получен был сплав в виде материала, сопротивление которого не зависит от значения температуры, что было столь необходимым свойством в производстве электроизмерительных приборов.

Источник: http://uralprokat.ru/medno-nikelevyj-prokat/provoloka/konstantanovaya/