电线电缆导体电阻和电阻率的分析
电阻与电阻率的概念与计算
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电阻与电阻率的概念与计算导言在电学领域里,电阻和电阻率是非常重要的概念。
它们在电路设计、电子设备制造以及电工实践中都扮演着重要的角色。
本文将介绍电阻和电阻率的概念,并说明如何进行计算。
一、电阻的概念电阻,简称R,是指电流在通过导体时遇到的阻碍程度。
导体中的电子在电场的作用下流动,与该电导体本身的物理特性有关。
单位电阻用欧姆(Ω)表示。
二、电阻率的概念电阻率,简称ρ(读作“rho”),是指导体在单位长度及单位截面积的条件下,阻碍电流流动的能力。
电阻率是与物质本身的特性相关的量。
单位电阻率用欧姆·米(Ω·m)表示。
电阻率可以通过下列公式计算得到:ρ = R × A / L其中,ρ为电阻率,R为电阻值,A为截面积,L为导体长度。
三、电阻与电阻率的关系电阻与电阻率的关系可以通过下列公式计算得到:R = ρ × L / A其中,R为电阻值,ρ为电阻率,L为导体长度,A为截面积。
四、电阻和电阻率的计算实例为了更好地理解电阻和电阻率的概念,我们举一个简单的计算实例。
假设一根导线的长度为2米,截面积为0.5平方米,电阻率为5欧姆·米。
我们可以通过以下步骤计算该导线的电阻值:1. 根据电阻率公式,将已知的电阻率、导线长度和截面积代入公式中,计算得到导线的电阻值:R = 5Ω·m × 2m / 0.5m² = 20Ω2. 因此,该导线的电阻值为20欧姆。
五、电阻和电阻率在电工实践中的应用电阻和电阻率在电工实践中有着广泛的应用。
例如,在电路设计中,我们可以通过合理设置电阻值和选择适当的导体来控制电流的流动。
此外,在电子设备制造中,通过选择合适的元件材料和计算电阻率,可以确保设备的稳定性和性能。
六、结论电阻和电阻率是电学领域的重要概念,在电路设计、电子设备制造以及电工实践中起着关键的作用。
本文简要介绍了电阻和电阻率的概念,并给出了计算电阻值的方法。
电阻与电阻率的关系及计算
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电阻与电阻率的关系及计算电阻是指电流通过导体时所产生的阻碍作用,是导体抵抗电流流动的物理属性。
而电阻率是用来度量导体抵抗电流流动的能力强弱的物理量。
本文将探讨电阻与电阻率之间的关系,并介绍如何计算电阻与电阻率。
一、电阻与电阻率的关系在导体中,电阻和电阻率之间存在着密切的关系。
电阻(R)是通过Ohm定律与电阻率(ρ)之间的关系来定义的。
根据Ohm定律,电流(I)通过导体时,与电压(V)和电阻(R)之间存在以下关系:V = I * R其中,V为电压,I为电流,R为电阻。
根据电阻定义的公式R = ρ * (L/A),其中,L为导体的长度,A为导体的横截面积,ρ为电阻率,可以得出:V = I * (ρ * L/A)从上述公式可以看出,电流、电压、电阻、电阻率之间的关系是通过Ohm定律和电阻定义的公式相互联系在一起的。
二、电阻率的计算电阻率(ρ)是一个描述导体抵抗电流流动能力的物理量,通常以Ω·m(欧姆·米)为单位。
下面介绍几种常见导体的电阻率计算方法。
1. 金属导体的电阻率计算金属导体的电阻率可以通过以下公式计算:ρ = R * (A/L)其中,R为导体的电阻,A为导体的横截面积,L为导体的长度。
2. 常见材料的电阻率计算除了金属导体外,其他常见材料的电阻率计算方法如下:a. 半导体的电阻率计算:ρ = V / (I * W * T)其中,V为电压,I为电流,W为材料的宽度,T为材料的厚度。
b. 绝缘体的电阻率计算:ρ = R * (A/L)其中,R为绝缘体的电阻,A为横截面积,L为长度。
三、电阻与电阻率的应用电阻和电阻率的概念在电路设计和工程中扮演着重要的角色。
了解电阻与电阻率的关系对于正确定义电子元件的功能以及计算电路的性能至关重要。
通过控制电阻的大小,可以改变电路中的电压和电流,从而实现对电子元件工作状态的调节。
电阻率则常用于选择和设计合适的导体材料,以确保电流在导体内传输时的稳定性。
电阻率电导率
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电阻率电导率电阻率和电导率是物理量中的两个基本概念,它们分别是描述导体对电流阻抗和导电性能的数量。
本文将分别从概念定义、物理意义、计算公式和应用场景四个方面详细地解析电阻率和电导率。
一、电阻率1. 概念定义电阻率是指单位长度内导体阻抗的大小,通常用符号ρ表示,计量单位是欧姆米(Ω·m)。
它的定义公式为:ρ = R × A / L,其中R表示导体电阻, A表示导体横截面积, L表示导体的长度,那么ρ就表示导体的电阻率。
2. 物理意义电阻率实际上是描述导体对电流阻抗的特性,导体电阻率越高,则通过该导体的电流就会越小,反之亦然。
这是因为电流流经导体时必须要克服该导体的电阻,所以电阻率越高,则需要更多的电压才可以推动相同的电流流过导体。
3. 计算公式4. 应用场景在实际应用中,电阻率在电线电缆、电视机、电磁炉等电器中都有广泛的应用。
例如,在电线电缆中,采用高导电性的铜线和铝线配合合理的导线直径,可以大大减小电线的电阻率,从而避免电线发热,延长电线的使用寿命。
二、电导率电导率的计算公式为: σ = 1 / ρ,其中ρ表示导体的电阻率。
电导率在实际应用中也非常广泛,特别是在材料工程中,如金属材料、半导体材料、电解质材料等。
例如,在半导体材料中,导体中的自由电子密度越大,则其电导率就越高。
这就是为什么选购导电性能好的半导体材料,对于电子器件的制造质量和性能进行提升至关重要。
结语总之,电阻率和电导率都是描述导体特性的非常重要的物理概念。
电阻率是导体电阻的重要表征,高电阻率的导体阻抗较大,通过的电流较小;电导率描述导体导电性能的好坏,高电导率的导体具有很好的通电性能,可以通过更大的电流。
在实际工程应用中,这两个概念都是非常值得注意的,并且有着很广阔的应用前景。
电线电缆导体及绝缘材料
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12.1 1.51 1.92 2.41 3.04 3.92 4.74 6.13 7.68 9.42 11.9 15.7 19.8 24.5 30.8 38.9 49.4 62.7 77.6 98 125 156 198 248 314 396 501 627 796 1000 1264 1588 2009 2528 3195 4028 5076
第四节 UL 导体规格标准
我公司铜线导体的组成种类繁多,如 7/0.05mm,7/0.06mm,7/0.08mm, 19/0.08mm 等等,那幺这些组成怎幺区分,怎幺确定是什幺规格,怎幺判 定符不符合 UL 标准呢?
一. UL 导体规格标准
导体组成因需要的不同而多种多样,如果没有一个统一的判定标准, 将很令人头疼。在 UL758 里就专门有对导体的规格标准的详述,它的标准 为 AWG,就是 American Wire Guage,中文意思是“美国线材规格” ,也就 是我公司所参照的标准。它把导体分为单铜(单条铜导体)和绞铜(多条 铜导体绞合成的铜导体) ,单铜根据直径大小划分规格﹔绞铜根据截面积 大小划分规格,如下表所示: UL758 导体规格标准 导体规 格 (AWG) 50 单条导体直径 标准尺寸 最小尺寸 Mils (mm) Mils (mm) 0.99 0.0251 0.98 0.025 绞铜导体的截面积 最小尺寸 标准尺寸 2 Cmils (mm2) Cmils (mm ) 0.980 0.000497 0.960 0.000486
R L A
其中 稱為導體之電阻系數,單位為 ohm cm
2.导电率—以 20℃时长度为 1m、截面积为 1mm2 之标准软铜线之电阻 1/58ohm(0.017241 ohm)为基准,称为 100%导电率。电阻 愈大,则导电率愈低,两者成反比例。 3.耐弯折性—单线之一端固定,另一端加上重量使垂直向下,然后来回 180 地弯折,直至线断为止,弯折次数愈多,表示耐弯折 性愈强。 4.拉断力—抗张试验时,施于试样而使其断裂之最大负荷重量或力。 5.抗张强度—抗张试验时,使得试样断裂,单位面积承受的拉断力。
电缆导体电阻和电阻率误差原因分析
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1 . 测量仪器精 度不 够。G B / T 3 0 4 8 . 2—2 0 0 7 《 电缆 电性 能 试验方法金 属导体材料 电阻率 试验》中第 6 . 2 . 2条 规定 : “ 电 阻测量 系统 的总误差 包括 : 标准 电阻 的校准误差 、 试 样和标 准 电阻的比较误 差、 接触 电势和热 电势 引起的误差 、 测 量电流 引 起 的试样发 热误 差” ; 还有其 它计 量器具选 用精度不 够而引起
1 / 5 8=0 . 0 1 7 2 41 D .・mm / m”。
二
标 称 电 阻 率 和 实 测 电 阻 率
我 国对裸 电线 产 品的 电阻率 的质 量分 等 也作 出过规 定 。 在测试 过 程 中发 现, 如 果 铜导 体 2 0 ℃ 的 体 积 电 阻 率 为 0 . 0 1 6 9 0 Q・ i f l m / m, 则说 明该铜 导体的质量是相 当好 的了 ; 如 果测得铜导体 2 0 ℃ 的体积 电阻率低 于 0 . 0 1 6 9 0 Q・ m m / m, 甚 至更低 时 , 认为这是不可能 的、 也 是不合理 的。如果 出现这种 情况 , 一般在测量直径 为 0 . 3 m m及 以下的软 圆铜导线 时 比较 多见 , 这也说明该铜导体的导 电能力是相 当强 的。 不管是 质检 机构的检验人员还是 企业 的检验人 员都应该 具备一定 的电缆 的基 础知识 , 具有 一定 的判断能 力 ; 当铜导体 的体积 电阻率过低时 , 首先要想 到这是 不可能 的 , 其 次要分 析 是什么原 因产生 了误 差。在实际工作 中总结 出产生误 差 的原
一
电 阻 和 电 阻 率
对 于电缆来说 , 导 体 的电 阻是指 其对 于 电流通 过 的阻碍 作用 。导体 的电阻与导体 的材料 、 长度 、 截 面、 温 度有关 ; 也可 以这样 说 : 当软 圆铜 线温度 为 2 0 ℃、 截 面为 1 m m 、 长度 为 1 1 1 1 时, 其电阻值为 0 . 0 1 7 2 4 1 1 1 ; 电阻值越大 , 阻碍 电流通过 的能力 就越大 , 载流量就越小 。上海 电缆 研究所 通过试 验 , 提出 了电 缆 的载流量 , 可供参考 。电缆导体 的 电阻率有体 积电阻率 、 质 量 电阻率 、 单位长 度 电阻率 。体 积 电阻 率为单 位长 度 和单位 截面积 的导体 的电阻。国际电工委员 会 I E C 2 8 ( 1 2 5 ) 《 铜 电阻 国际标 准》中规 定 : “ 2 0 ℃ 温 度时 , 国际 退火 铜体 积 电阻 率是
电线电缆各组成部分及主要性能指标技术参数
![电线电缆各组成部分及主要性能指标技术参数](https://img.taocdn.com/s3/m/ddb18b18366baf1ffc4ffe4733687e21af45ffcc.png)
电线电缆各组成部分及主要性能指标技术参数电线电缆主要用于电能传输、分配以及信号的传递,其主要组成部分包括线芯(导体)、绝缘层、屏蔽层、和护层,下面对各组成部分的性能技术指标及工艺技术参数进行逐一介绍:电缆的导体导体的促进作用就是传输电流,当导体通过电流时,便产生电能损耗而并使导体温度增高,导体温升又并使导体电阻减小,同时并使绝缘的性能上升,当导体温度少于绝缘材料的容许工作温度,就可以快速绝缘材料的老化甚至在电缆弯曲处并使绝缘首先软化变形,引致电缆寿命延长或在电缆弯曲处短期内出现打穿,无法满足用户电缆长期采用的建议;线芯的损耗主要由导体的横截面及材料的体积电阻率同意,因此,生产过程必须对导体横截面及材料的性能指标展开严苛检验和掌控。
一、导体用材料:导体材料必须具有较好的导电性能够和机械性能、不易加工成型、资源多样等特点,银的导电性能够虽最出色,但因其价格昂贵而不被使用,为增大线芯损耗和电压再降,当前广为使用的就是铜材和铝材,下面就铜、铝的主要性能技术指标展开自学:1、材料的电性能及物理特性:硬铜硬铝(a2-a8)型号t1rtu1rt2rtu2rt3ra2a4a6a8纯度≥%99.9099.620℃体积电阻率不大于ωmm2/m0.0172410.02801电阻温度系数1/℃0.003930.00403线膨胀系数1/℃16.6*10-623*10-6热容系数j/kg℃414924比重8.892.703熔解点℃1084.5658抗拉强度≥n/mm2a8(120-150)伸长率≥%40a8(6)2、影响导电性能够的因素:2.1温度:金属的导电性能够随温度增高而减少,当温度不是很高(吻合于熔点)或很低(吻合于绝对零度),电阻率和温度呈圆形以下线性关系:ρ=ρ0[1+α(t-t0)]。
2.2杂质:金属中所含某些杂质,将并使其电阻减小。
杂质对金属电阻的影响,依赖于杂质的种类、含量、和杂质在金属中存有的状态,铝、锑、砷、磷、镍、铅等就是铜的有毒杂质,当砷含量为0.35%时,铜的电阻率将减小50%;铝导体中的主要有毒杂质就是硅与铁。
120平方毫米电缆电阻率
![120平方毫米电缆电阻率](https://img.taocdn.com/s3/m/f018ba0668eae009581b6bd97f1922791688be07.png)
120平方毫米电缆电阻率电缆电阻率是指单位长度电缆电阻的大小,通常用欧姆/米(Ω/m)表示。
它是衡量电缆导电性能的重要物理参数,对于电缆的选型和应用具有重要意义。
本文将深入探讨120平方毫米电缆的电阻率及其影响因素。
电缆的电阻率主要和导体材料的电阻率、导体尺寸和导体结构有关。
在120平方毫米电缆中,常用的导体材料有铜和铝。
由于铜的电阻率较小,因此在要求电缆导电性能较好的场合多采用铜导体。
而铝导体的电阻率较大,但价格相对较低,适用于经济性较高的场合。
除了导体材料,导体尺寸也是影响电缆电阻率的重要因素之一。
120平方毫米电缆的导体截面积较大,因此相对于面积较小的导体而言,其电阻率较小。
这是因为导线的电阻值与导体的尺寸成反比。
导体越粗,电阻越小。
因此,在有较高导电要求的场所,选择大截面的电缆可以降低电缆线路的电阻。
导体结构也是影响电缆电阻率的因素之一。
电缆一般由多股细线或者压铸成型的实心导体构成。
相对于实心导体,多股细线导体由于股丝之间的间隙,电阻率相对较大。
因此,在要求电缆导电性能更好的场合,多股细线导体是个不错的选择。
除了上述因素,电缆电阻率还受到环境温度和电流载荷的影响。
根据欧姆定律,电阻和电流成正比。
在相同导体材料下,电流越大,导体产生的电阻就越大。
而环境温度的升高会使导体材料的电阻率增加。
因此,在选择120平方毫米电缆时,需要根据具体使用条件来进行合理的选择。
综上所述,120平方毫米电缆的电阻率受导体材料、导体尺寸、导体结构、环境温度和电流载荷等多个因素的影响。
在实际应用中,需要根据具体要求来选择合适的电缆,以确保电缆的导电性能满足工程需求。
导体电阻与电阻率原理
![导体电阻与电阻率原理](https://img.taocdn.com/s3/m/2b1f59c68662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb689.png)
导体电阻与电阻率原理电阻是导体对电流通过的阻碍程度的一种物理性质。
导体的电阻主要由电子的碰撞和传导能力等因素决定,在电流通过导体时会产生热量。
电阻率是描述导体阻碍电流流动的特性,它是导体材料的固有属性,每种材料都有独特的电阻率。
一、导体电阻的基本原理尼欧姆定律是描述电流通过导体时导体电阻的重要原理之一。
根据尼欧姆定律,电流I与电压V之间的关系可以用公式表达为V=IR,其中R是电阻。
这个定律揭示了电阻与电流和电压之间的基本关系,说明电阻是电流和电压的比值。
导体电阻的大小取决于导体的几何形状、长度和材料参数等因素。
一般情况下,导体长度越长,电阻越大;导体横截面积越大,电阻越小。
导体的温度也会影响电阻的大小,通常情况下,温度升高会导致电阻增加。
二、导体电阻的计算公式根据欧姆定律,电阻R可以通过公式R=V/I计算得到,其中V是电压,I是电流。
这个公式表明电阻是电压与电流的比值。
对于导体材料均匀的直棒形状,电阻的计算公式可以使用电阻率(ρ)来表示。
电阻率是材料的一种特性参数,可以通过测量导体的电阻和几何参数计算得到。
公式为R=ρL/A,其中R是电阻,ρ是电阻率,L是导体的长度,A是导体的横截面积。
三、导体电阻与材料的关系不同材料具有不同的电阻率,因此其导体电阻也不相同。
常见的导体材料如铜、铁、铝等具有较低的电阻率,因此在电路中经常用于传导电流。
铜的电阻率为1.68x10^-8 Ω·m,是一种常用的导电材料。
由于其电阻率较低,铜导体可以提供较低的电阻,适用于各种电路应用。
另一方面,材料的温度对导体电阻率也有显著影响。
通常情况下,导体的温度升高会导致电阻率增加,从而导致导体的电阻增加。
这是由于温度升高会增加材料内部原子和电子的碰撞频率,阻碍电流传导。
四、导体电阻与应用导体电阻的研究和了解对于电路设计和应用非常重要。
在电路中,我们需要根据具体的需求选择合适的导体材料,以确保电流传输的有效性和稳定性。
在高功率电路中,为了减小导体电阻带来的能量损失和热量产生,常常使用低电阻率的导体材料。
导体电阻与电阻率
![导体电阻与电阻率](https://img.taocdn.com/s3/m/546484aef9c75fbfc77da26925c52cc58bd690e8.png)
导体电阻与电阻率导体电阻和电阻率是电学中两个基本概念。
导体电阻是指导体对电流流动的阻力,而电阻率则是导体本身对电流的阻碍程度。
理解这两个概念对于电路设计、电器安全等方面都具有重要意义。
一、导体电阻的概念和计算方法导体电阻,简称电阻,是导体材料对电流流动的阻力。
电阻的大小取决于导体的材料、长度和横截面积。
通常用欧姆(Ω)来表示电阻的单位。
电阻的计算公式为R = ρ × (L / A),其中R表示电阻,ρ表示材料的电阻率,L表示导体长度,A表示导体横截面积。
这个公式可以帮助我们计算各种导体的电阻。
例如,如果我们要计算一根具有长度2米、横截面积0.5平方米的导体的电阻,而该导体的电阻率为10欧姆·米,使用上述公式进行计算可以得到R = 10 × (2 / 0.5) = 40Ω。
二、导体电阻与电流、电压的关系导体电阻与电流和电压密切相关。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)除以电阻(R),即I = V / R。
这意味着当电阻不变时,电流和电压呈反比关系;当电压不变时,电阻和电流呈正比关系。
三、电阻率的概念和影响因素电阻率是导体本身对电流阻碍程度的度量。
它描述了导体单位长度内横截面积为1的导体对电流阻碍的程度。
电阻率的记号为ρ,单位为欧姆·米(Ω·m)。
导体的电阻率与材料的物理性质密切相关,包括导体的自由电子密度、电子迁移率和导体温度等。
不同材料的电阻率差异很大。
例如,铜的电阻率为1.68×10^-8 Ω·m,而铁的电阻率为1.0×10^-7 Ω·m。
导体材料的电阻率会影响导体的导电能力和发热情况。
电阻率越小,导体的导电性能越好,电流通过时产生的热量越少。
因此,在设计电路和选择导体材料时,电阻率的考虑是非常重要的。
四、导体电阻与电能损耗导体的电阻会导致电能损耗。
根据热效应定律,当电流通过导体时,由于电阻产生的热量会使导体发热。
电阻和电阻率
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电阻和电阻率电阻是电流在通过导体时遇到的阻碍,它是电流通过电路时所消耗的能量的物理量。
而电阻率则是用来衡量导体抵抗电流流动的能力的指标。
本文将详细介绍电阻和电阻率的概念、计算方法以及应用领域。
一、电阻的概念及计算方法电阻是电流通过导体时遇到的阻碍,用符号“R”表示,单位为欧姆(Ω)。
电阻的大小取决于导体的物质、长度、截面积以及温度等因素。
一般来说,导体越长、截面积越小、物质的导电能力越差,电阻就越大。
根据欧姆定律,电阻的大小与电流和电压之间的关系可以用以下公式表示:R = U / I其中,R代表电阻,U代表电压,I代表电流。
根据这个公式,我们可以通过测量电压和电流的数值来计算电阻的大小。
二、电阻率的概念及计算方法电阻率是用来衡量导体抵抗电流流动的能力的指标,用符号“ρ”表示,单位为欧姆·米(Ω·m)。
电阻率是导体固有的物理属性,与导体的材料有关。
一般来说,电阻率越大,导体的导电能力越差,电阻就越大。
根据电阻、长度和截面积之间的关系,可以用以下公式表示电阻率:ρ = R × A / L其中,ρ代表电阻率,R代表电阻,A代表导体的截面积,L代表导体的长度。
三、电阻率的应用1. 电子元件制造:电阻率的大小对电子元件的性能起着重要的影响。
通过了解导体的电阻率,可以选择合适的材料来制造电子元件,以满足特定的需求。
2. 电路设计:电阻率是进行电路设计时的重要参数。
在设计电路时,需要计算电阻的大小,以确保电路工作稳定,并满足设计要求。
3. 材料研究:电阻率可以用来研究材料的导电性质。
通过测量不同材料的电阻率,可以了解材料的导电性能,为材料选择和应用提供参考。
4. 物理学研究:电阻率是物理学中的一个重要概念,与导体的电流分布、能带结构等密切相关。
通过研究导体的电阻率,可以深入了解导体的导电机制,推动物理学的发展。
四、总结电阻和电阻率是电学领域中重要的概念和物理量。
电阻是电流通过导体时的阻碍,其大小可以通过电流和电压的关系计算得到。
电线电缆导体电阻和电阻率的分析
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电线电缆导体电阻和电阻率的分析内容提要:本文通过对电线电缆导体电阻和电阻率的解释,分析了导体电阻和电阻率测量时产生误差的原因,以及有效减少误差的正确措施,对电线电缆检验人员和企业技术人员有较强的现实意义和较好的指导意义。
]我们在检验时常常会发现这样一种现象,例如对60227IEC01(BV)—450/750V1× 2.5mm2 测量电阻时,环境温度为20℃,导体直径为1.78 mm,导体直流电阻为7.35Ω/km,完全符合GB/T3956–1997的标准要求,即不大于7.41Ω/km;如果按照这些数据计算下来,该导体的电阻率应为0.018375Ω·mm2/m,这显然不符合GB/T3953 –2009标准中要求的不大于0.017241Ω·mm2/m.。
这是为什么呢?下面以生产60227IEC01(BV)—450/750V的电缆用软圆铜线(TR)为例来分析一下。
电阻和电阻率对于电线电缆来说,导体的电阻是指其对于电流通过的阻碍作用。
导体的电阻与导体的材料、长度、截面、温度有关;也可以这样说:当软圆铜线温度为20℃、截面为1mm2 、长度为1m时,其电阻值为0.017241Ω;电阻值越大,阻碍电流通过的能力就越大,载流量就越小。
上海电缆研究所通过试验,提出了电线电缆的载流量,可供参考。
电线电缆导体的电阻率有体积电阻率、质量电阻率、单位长度电阻率。
体积电阻率为单位长度和单位截面积的导体的电阻。
国际电工委员会IEC28(125)《铜电阻国际标准》中规定:“20℃温度时,国际退火铜体积电阻率是1/58=0.017241Ω·mm2/m”。
从以上描述中我们了解到电阻和电阻率并不是一回事。
在实际操作中,无论是检验机构还是企业都应该加以区别。
企业对电线电缆导体的原材料进厂时应按电阻率来进行验收考核,执行标准为GB3952-2008《电工用铜线坯》和GB/T3953 –2009《电工圆铜线》;对于成品电线电缆导体是考核其电阻的,执行标准为GB/T3956-2008《电缆的导体》。
电阻率与导体电阻计算
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电阻率与导体电阻计算电阻率是衡量导体材料阻碍电流通过的能力的物理量,通常用符号ρ表示,单位为Ω·m(欧姆·米)。
导体电阻则是指导体对电流的阻力,通常用符号R表示,单位为Ω(欧姆)。
本文将详细介绍电阻率和导体电阻的计算方法。
一、电阻率的定义和计算公式电阻率是描述导体材料抵抗电流流动的特性的物理量。
它的定义是在导体的单位截面积上施加单位长度的电压,所产生的单位长度的电流密度。
电阻率的计算公式如下:ρ = R × (A / L)其中,ρ表示电阻率,R表示导体的电阻,A表示导体的横截面积,L表示导体的长度。
通过上述公式,我们可以看出电阻率与导体的电阻、横截面积和长度之间存在一定的关系。
当导体长度固定时,电阻率与电阻成正比;当导体横截面积固定时,电阻率与电阻成反比;当电阻固定时,电阻率与导体横截面积和长度成正比。
二、导体电阻的计算方法导体电阻是指导体对电流流动的阻力,可以通过导体材料的电阻率和导体的几何形状来计算。
以下是几种常见导体形状的电阻计算方法。
1. 直径为d、长度为L的圆柱形导体的电阻计算公式为:R = (ρ × L) / (π × (d/2)^2)其中,R表示电阻,ρ表示电阻率,L表示导体的长度,d表示导体的直径。
2. 长为L、宽为W、厚度为T的矩形导体的电阻计算公式为:R = (ρ × L) / (W × T)其中,R表示电阻,ρ表示电阻率,L表示导体的长度,W表示导体的宽度,T表示导体的厚度。
3. 长为L、半径为r的圆环形导体的电阻计算公式为:R = (ρ × L) / (2π × r)其中,R表示电阻,ρ表示电阻率,L表示导体的长度,r表示导体的半径。
以上是常见导体形状的电阻计算方法,可以根据具体情况选择合适的公式进行计算。
三、应用举例下面通过一些实际问题来展示电阻率和导体电阻的应用。
1. 一根长度为2米的导线,其电阻为10欧姆,确定该导线的电阻率。
导体电阻、体积电阻率两个概念的理解
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“导体电阻、体积电阻率”两个概念的理解
相同之处:两者都是电性能考核的关键指标 电线电缆电性能考核指标主要有:导体电阻、耐压试验、绝缘电阻、中高压电缆局放试验等 电线电缆物理机械性能考核指标:绝缘/护套层老化前、老化后的抗张强度和断裂伸长率等
不同之处:导体电阻→ 针对导体结构而言,如TR-4平方 1/2.24mm 导体电阻R20≤4.61Ω/km 体积电阻率→针对导体材料而言,如TR-2.52mm 导体电阻率ρ20≤0.017241Ωmm2/m TR-1.33mm 导体电阻率ρ20≤0.017241Ωmm2/m 铜杆,T1牌号:电阻率ρ20≤0.01707 Ωmm2/m
★铜、铝单丝的电阻率不合格时,由它们绞束而成的导体的电阻可能合格,也可能不合格; 在前者的情况下,铜、铝单丝应让步接收。
★铜丝较硬时(即伸长率太小时)会引起软电缆的曲挠试验不合格。
2
若干数据:
1、原材料,铜杆选取最好的牌号(电阻率最小):T1M20牌号,ρ20≤0.017070Ωmm2/m
2、TR退火圆铜线,标准电阻率ρ20≤0.017241Ωmm2/m 100%IACS = 1/58 = 0.017241 3、TY硬铜线,标准电阻率ρ20≤0.01777Ωmm2/m
两者不能简单互换,举例说明如下: 假设BV-2.5平方,线径1/1.78、截面S=2.487 实测电阻R20=7.31Ω/km 2.5平方铜芯标准电阻要求不大于7.41(电阻合格) 但若换算成电阻率,则ρ20≤0.018179Ωmm2/m (电阻率不合格) RVV 3×0.75 24/0.20 若ρ20=0.01790Ω·mm2/m → R20=25.9 Ω/km
÷9.720=1.800 10平方铜导体的标准电阻值为1.83 理论计算值与平时实测值基本吻合。
电线电缆基础知识介绍
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电线电缆基础知识介绍第一节导体概述按电阻率(长为1m,截面积为1mm2的材料电阻值大小)划分,一样情形下我们将材料分为三类:导体:电阻率在102Ω·mm2/m以下半导体:电阻率为103~108Ω·mm2/m﹔绝缘体:电阻率为108Ω·mm2/m以上。
目前常用的金属导体有金、银、铜等(如下表),考虑到导体的价格和导电性能,最常用的为铜导体。
导电系数以铜为标准(100%),各导体比较如下表:由上表可知,铜的导电率较佳,适用性能广,成本较低,还可在其表面镀锡,利于焊接,并有抗氧化作用(指与空气中氧气结合氧化)。
第一节铜导体一、铜线的类别铜导体由单条铜线或多条铜线组成,分别叙述如下:1.硬铜线:经伸线冷加工而成,具有较高的抗张强度,适用于架空输电线、配电线及建筑线之导体。
2.软铜线:硬铜线加热去除冷却加工所产生之残余应力而成,富柔软性及弯曲性,并具有较高之导电率,用以制造通信及电力线缆之导体、电气机械及各种家用电器之导线。
3.半硬铜线:抗张强度介于硬铜线与软铜线之间,用于架空线之绑线及收音机之配线。
4.镀锡铜线:铜线表面镀锡以增加焊接性及爱护铜导体于PVC或橡胶绝缘押出时不受腐蚀,并防止橡胶绝缘之老化。
5.平角铜线:断面为正方形或长方形之铜线,为制造大型变压器或大型马达等感应线圈之材料。
6.无氧铜线:含氧量0.001%以下、纯度特高之铜线,铜之含量在99.99%以上,可不能受氧脆化,用以制真空管内之导线、半导体零件导线及极细线等。
7.漆包线:铜线软化后,表面涂以绝缘漆,经加热烤干而成,一样分为天然树脂及合成树脂漆包线。
8.铜箔丝:以扁平且极薄之铜丝卷绕于纤维丝上的导体。
9.先绞后镀线:将未镀之铜线绞合后,再加以镀铝。
10.铜包钢:一样用于同轴线作信号的传输(如电视机与VCD的连接、户外电视天线、闭路电视等﹔较硬线具有更高的抗张强度,在高山地带,跨过河流等须长距离时作为架空线用,依其铜厚度,一样分导电率21%、30%、40%等。
电阻率与导体电阻的计算关系
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电阻率与导体电阻的计算关系导体电阻是电流在导体中流动时所遇到的阻碍程度,而电阻率则是导体本身的特性,描述了导体阻碍电流流动的能力。
本文将探讨电阻率与导体电阻之间的计算关系,并介绍一些相关的实际应用。
首先,我们来了解一下电阻率的定义。
电阻率(ρ)是一个物质的特性,表示单位长度和单位横截面积的导体所具有的电阻。
它的单位是欧姆·米(Ω·m)。
电阻率可以通过以下公式计算:ρ = R × A / L其中,ρ是电阻率,R是导体的电阻,A是导体的横截面积,L是导体的长度。
从这个公式可以看出,电阻率与导体电阻成正比,横截面积越大,电阻率越小;长度越长,电阻率越大。
接下来,我们来看一下导体电阻的计算方法。
导体电阻可以通过以下公式计算:R = ρ × L / A其中,R是导体的电阻,ρ是导体的电阻率,L是导体的长度,A是导体的横截面积。
从这个公式可以看出,导体电阻与电阻率成正比,长度越长,电阻越大;横截面积越大,电阻越小。
了解了电阻率与导体电阻的计算关系后,我们可以看到,电阻率是导体本身的特性,与导体的材料有关;而导体电阻则是导体在特定条件下的表现,与导体的尺寸有关。
这个计算关系在实际应用中非常重要。
例如,在电线的设计中,我们需要考虑导线的电阻。
根据电阻率与导体电阻的计算关系,我们可以选择合适的导线材料和尺寸,以满足特定的电流传输要求。
如果电流较大,我们可以选择电阻率较小的材料;如果电线长度较长,我们可以选择较大横截面积的导线,以降低电阻。
此外,电阻率与导体电阻的计算关系还在电路设计中起到重要的作用。
在电路中,我们需要考虑电路元件的电阻,以确定电路的工作状态和性能。
通过计算电阻率与导体电阻的关系,我们可以选择合适的电阻器,以满足电路的要求。
总之,电阻率与导体电阻之间存在着一定的计算关系。
电阻率是导体本身的特性,描述了导体阻碍电流流动的能力;而导体电阻则是导体在特定条件下的表现,与导体的尺寸有关。
电线绝缘电阻及导体电阻检测
![电线绝缘电阻及导体电阻检测](https://img.taocdn.com/s3/m/2ef03e99767f5acfa0c7cdb8.png)
电线绝缘电阻及导体电阻检测(广东产品质量监督检验研究院,广州510330)摘要:导体电阻及绝缘电阻是电线的电性能检测重要项目之一,是考核导体、绝缘材料电气绝缘性能的重要指标,通过测定绝缘电阻不仅可以发现生产过程中的工艺缺陷,也能考核材料的好坏。
同时根据实验室要求,对测试绝缘电阻的不确定度进行研究。
关键词:电线绝缘电阻;绝缘电阻;测试不确定度; 导体电阻0 引言电线电缆是重要工业产品,现代社会离不开电线电缆的存在,电线电缆不仅用于电力的输送,同时也能输送信号。
电线的结构比较简单,主要是导体、绝缘层、护套层、内衬层或隔离层以及铠装层构成,对于电线来说,绝缘及护套质量的好坏,对于使用的寿命及安全有至关重要的意义。
其中绝缘及护套材料的电气性能是重要的质量指标,绝缘性能越好,电线能承受的电压则越高,越不容易泄露电流。
因此本文通过标准的检测方法,及检验研究,做出了绝缘电阻检测及不确定的研究。
1绝缘电阻的定义绝缘电阻是指在一定条件下,处于两个导体之间的绝缘材料的电阻。
电线的绝缘电阻测试方式主要有2种:100C以下浸泡在水中进行绝缘电阻测试;100C 以上放置在烘箱中进行测试。
电线电缆的绝缘电阻测试方法见GB/T3048.5-2007《绝缘电阻试验》。
2绝缘电阻的测试2.1在水中测试首先按照标准要求制备样品,例如剥除绝缘外或保留屏蔽层等,适合的浸水长度及露出水面长度,检查测试水温,并放置足够长的时间后测试。
测试时应先进行仪器的功能性检查,确保仪器正常运作,电气调零后用500V 档充电1 分钟后,进行测试,测试时间也是1 分钟。
2.2在烘箱或空气中测试按照要求制备样品后,检查烘箱温度,放置绝缘垫层在烘箱中,让样品尽量不触及烘箱。
在足够长的测试温度及环境下,测试绝缘电阻值。
3导体直流电阻的定义电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。
某种物质所制成的原件(常温下20C)的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。
物理电阻与导体的电阻率知识点
![物理电阻与导体的电阻率知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/aa745ce3970590c69ec3d5bbfd0a79563c1ed4e9.png)
物理电阻与导体的电阻率知识点在我们的日常生活中,电无处不在,它就像一个看不见的小精灵,为我们的生活带来了无数的便利。
而在物理的世界里,电阻和导体的电阻率可是两个相当重要的概念。
先来说说电阻吧。
想象一下,电流就像是一群着急赶路的小人儿,而电阻呢,就像是路上的障碍物。
电阻越大,这些小人儿走得就越艰难,电流通过就越不容易。
比如说,家里的电线,其实就是一种导体,但如果电线老化或者受损,里面的电阻就会变大,这时候电流通过的难度就增加了,可能会导致电灯变暗,甚至电器无法正常工作。
记得有一次,我自己动手做了一个简单的电路实验。
我找来了电池、导线、小灯泡还有一些电阻丝。
我把电池、导线和小灯泡连接起来,小灯泡亮得可欢快了,就像一颗闪闪发光的小星星。
然后,我把电阻丝加进了这个电路里。
刚开始的时候,我用的是比较细的电阻丝,小灯泡的亮度一下子就减弱了,好像它一下子变得没精打采的。
我就想啊,这电阻丝怎么这么厉害,能让小灯泡都“没了精神”。
我又换了一根粗一点的电阻丝,嘿,小灯泡又亮了一些。
这可把我好奇坏了,为啥电阻丝的粗细会有这么大的影响呢?后来我才知道,原来电阻丝越粗,能通过电流的通道就越大,电阻就越小,电流就能更顺畅地通过啦。
再讲讲导体的电阻率。
这电阻率啊,就像是导体的一个“个性标签”。
不同的导体,它的电阻率可不一样。
比如说,铜和铝都是常见的导体,但是铜的电阻率就比铝小。
这也是为什么在很多电线里,我们用的更多的是铜,而不是铝。
有一回,我家的电水壶坏了。
爸爸拆开一看,发现里面有一段导线烧断了。
爸爸说,这可能是因为这段导线的电阻率太大,发热太厉害,所以就断了。
我凑过去看,那截导线黑乎乎的,看着可惨了。
爸爸找来了新的导线换上,电水壶又能正常工作啦。
还有啊,我们平时用的手机充电器,里面也有很多关于电阻和电阻率的学问。
有时候,充电器用久了会发热,这其实也和里面的电阻有关。
如果充电器的设计不合理,电阻太大,就会产生很多热量,不仅浪费电,还可能会有安全隐患呢。
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电线电缆导体电阻和电阻率的分析[内容提要:本文通过对电线电缆导体电阻和电阻率的解释,分析了导体电阻和电阻率测量时产生误差的原因,以及有效减少误差的正确措施,对电线电缆检验人员和企业技术人员有较强的现实意义和较好的指导意义。
]
中图分类号:tm247文献标识码: a 文章编号:
我们在检验时常常会发现这样一种现象,例如对60227iec01(bv)—450/750v1× 2.5mm2 测量电阻时,环境温度为20℃,导体直径为1.78 mm,导体直流电阻为7.35ω/km,完全符合gb/t3956–1997的标准要求,即不大于7.41ω/km;如果按照这些数据计算下来,该导体的电阻率应为0.018375ω·mm2/m,这显然不符合
gb/t3953 –2009标准中要求的不大于0.017241ω·mm2/m.。
这是为什么呢?下面以生产60227iec01(bv)—450/750v的电缆用软圆铜线(tr)为例来分析一下。
电阻和电阻率
对于电线电缆来说,导体的电阻是指其对于电流通过的阻碍作用。
导体的电阻与导体的材料、长度、截面、温度有关;也可以这样说:当软圆铜线温度为20℃、截面为1mm2 、长度为1m时,其电阻值为0.017241ω;电阻值越大,阻碍电流通过的能力就越大,载流量就越小。
上海电缆研究所通过试验,提出了电线电缆的载流量,可供参考。
电线电缆导体的电阻率有体积电阻率、质量电阻率、单位长度电阻率。
体积电阻率为单位长度和单位截面积的导体的电阻。
国际电工委员会iec28(125)《铜电阻国际标准》中规定:“20℃温度时,国际退火铜体积电阻率是1/58=0.017241ω·mm2/m”。
从以上描述中我们了解到电阻和电阻率并不是一回事。
在实际操作中,无论是检验机构还是企业都应该加以区别。
企业对电线电缆导体的原材料进厂时应按电阻率来进行验收考核,执行标准为
gb3952-2008《电工用铜线坯》和gb/t3953 –2009《电工圆铜线》;对于成品电线电缆导体是考核其电阻的,执行标准为
gb/t3956-2008《电缆的导体》。
我国的国家标准gb/t3956-2008《电缆的导体》中规定了对成品导体电阻的要求,显然要比对原材料导体体积电阻率的要求要宽容得多,这是由于长期的历史演变所造成的结果,也是对工程上的某种特殊的考虑。
标称电阻率和实测电阻率
我国对裸电线产品的电阻率的质量分等也作出过规定。
我们在测试过程中发现,如果铜导体20℃的体积电阻率为
0.01690ω·mm2/m,则说明该铜导体的质量是相当好的了;如果测得铜导体20℃的体积电阻率低于0.01690ω·mm2/m,甚至更低时,我们认为这是不可能的、也是不合理的。
如果出现这种情况,一般在测量直径为0.3mm及以下的软圆铜导线时比较多见,这也说明该铜导体的导电能力是相当强的。
不管是质检机构的检验人员还是企业的检验人员都应该具备一定的电线电缆的基础知识,具有一定的判断能力;当铜导体的体积电阻率过低时,首先要想到这是不可能的,其次要分析是什么原因产生了误差。
我们在实际工作中总结出产生误差的原因可能有以下几个方面:
1、gb/t3048.2-2007《电线电缆电性能试验方法金属导体材料电阻率试验》中第6.1.1条规定两种试验方法:基准试验方法和常规试验方法。
允许测量误差如下表所示:
2.测量仪器精度不够。
gb/t3048.2-2007《电线电缆电性能试验方法金属导体材料电阻率试验》中第6.2.2条规定:“电阻测量系统的总误差包括:标准电阻的校准误差、试样和标准电阻的比较误差、接触电势和热电势引起的误差、测量电流引起的试样发热误差”;还有其它计量器具选用精度不够而引起的误差。
3、未使用导体电阻夹具。
未使用导体电阻夹具会造成试样的长度不能精确到1000mm,从而引起长度上的误差;标准规定长度应精确到±0.05%。
4、设备的使用不符合标准试验要求。
gb/t3048.2-2007《电线电缆电性能试验方法金属导体材料电阻率试验》中第6.2.3条规定:“四点法测量时,电位接触点应由相当锋利的刀刃构成,且互相平行,均垂直于试样纵轴,接点也可以是锐利的针状接点。
每个电位接点与相应的电流接点之间的距离应不小于试样断面周长的1.5
倍”。
第6.2.4条规定:“使用凯尔文双臂电桥时,标准电阻和试样间的跨线电阻应明显地既小于标准电阻又小于试样电阻。
否则,应采取适当方法予以补偿”。
5.试验室的温度计指示不准确。
这样容易造成温度指示上的偏差,在从电阻换算到电阻率的过程中就容易造成温度系数选用上的偏差,使导体电阻率换算不准确;标准规定:温度控制精度为±0.04%,温度引起的总误差应不大于±0.06%。
6、试样温度与测量环境温度不一致。
试样应在相对稳定的试验环境中放置足够长的时间,在放置和试验的过程中环境温度的变化应不大于±1℃。
测量环境温度时,温度计应离地面至少1m,离试样应不超过1m,且二者应大致处于同一高度。
7、试样受损引起的误差。
试样表面应光滑清洁,无裂纹和缺陷,无斑疤、灰尘和油污;如果有这些缺陷,都会容易造成电阻率的偏大。
8、人为因素引起的误差。
检验人员由于操作不熟练,或对检验设备性能了解不够,对标准理解不深,对专业知识知道不多,等等,这些因素引起的误差属于人为误差,可以通过进一步学习逐步减少这些误差。
根据产生误差的原因,我们要有意识地减少这些误差,提高测量的准确度。
1、根据标准要求,选用符合标准要求精度的测量仪器,或者精度更高的测量仪器。
2、购买导体电阻夹具时,要配齐各种不同规格夹具刀口,以适应测量不同规格型号的电线电缆导体的直流电阻;此外,在测量导体电阻之前,还要注意对绞合导体的校直,方法可以采用木制的榔头轻轻敲打金属导体,尽量减少导体的弯曲程度。
3、选用符合精度要求的温度显示器,总误差要符合标准的要求。
4、在环境温度相对稳定的状态下,试样要在环境温度下放置足够长的时间,至少要保持16h以上。
5、要选用没有外伤的金属导体测量其电阻和电阻率,一般用目测和手感的方法;此外,在夹紧导体的时候,夹具的刀口与导体能充分接触为宜,但不要夹得太紧,以免损伤导体试样。
6、检验人员平时要多研究产品标准和试验方法标准,特别是试验方法标准,这是我们试验的根本依据,方法不对,其结果就不对;此外,检验人员要多动手操作试验仪器设备,如电桥、投影仪、卡尺等等;要做到“三多三勤”,多看、多想、多写,勤学、勤练、勤问,争取提高动手能力。
三、如何选择验收考核的方法
对电线电缆导体的原材料进厂时应按电阻率来进行验收考核,执行标准为gb/t3953 –2009《电工圆铜线》;原则上,体积电阻率不合格的原材料导体不能投入生产。
如果检验人员发现这种情况应该及时反馈给企业的领导,要求对不合格的原材料采取严格的控制措施,如重新退火等方法。
但是当原材料导体电阻率的不符合程度比较轻微时,仍能生产出合格的成品电线电缆来;当使用这种原材
料时,应该根据对不合格品控制的要求,办理相关的让步接受的手续。
对于成品电线电缆导体是考核其电阻的,执行标准为
gb/t3956-2007《电缆的导体》。
如果企业用测量电线电缆导体的电阻来对原材料进行验收,这显然是不合理不正确的;因为导体的电阻合格了,只能表明这种导体可以使用,但并不能表明该导体的电阻率就一定能符合标准规定的要求;换句话说,其电阻率有可能是不合格的,象本文开头描述的情况一样;企业如果这样操作,可能会带来较大的经济损失。
同样,如果用考核电阻率来验收成品电线电缆,好象过于“苛刻”了。
所以,无论是检测单位还是企业都要选择正确的方法,对成品电缆或原材料进行检测把关,使企业能够生产出合格的电线电缆产品。
参考书目:
1、gb/t3956-2007《电缆的导体》吴增权、朱翠珍起草,中国标准出版社2003年出版;
2、gb/t3048.2-2007《电线电缆电性能试验方法金属导体材料电阻率试验》万树德等起草,中国标准出版社2007年出版;
3、gb3952-2008《电工用铜线坯》吴增权、朱翠珍起草,中国标准出版社2008年出版
4、gb3953-1983《电工圆铜线》吴增权、朱翠珍起草,中国标准出版社1983年出版
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