导体电阻计算公式.pdf
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1、导体电阻计算公式 导体 -半导体 - 绝缘体 - 电阻率 - 关于电流,电压,电阻, 功率的计算公式2009-11-21 09:16 导体 -半导体 - 绝缘体 - 电阻率 - 关于电流,电压,电阻,功率的计算公式 2009-10-25 08:27 生活中的金属等一般都是导体,还有的绝 缘体如布条、干燥的木棍等被水湿润后会变成导体,还有陶 瓷在高温下也会变成导体,生活中一般没有现成的半导体, 半导体一般是c 族元素的金属 . 简单的说生活中导体、半 导体、绝缘体的界限是不明显的,他们在一定条件下能互相 转化 . 半导体不是金属 从物理上定义就是 禁带 远小于 绝缘体的材料或者可以理解为很容易让
2、不导电的材料 变成导电的材料常用的是硅半导体当然还有金属氧化物 等很多导体:银、铜、金、铝、锌、铂、锡、铁、铅、汞、 石墨、水、酸、碱和盐类的熔化液。绝缘体:橡胶、塑料、 陶瓷、云母、胶木、硅胶、绝缘纸、绝缘油、空气。半导 体:硅、锗、硒。半导体和超导体有什么区别和相同处? 他们分别有什么作用?顾名思义:导电性能介于导体 (conductor) 与绝缘体 (insulator) 之间的材料,叫做半导体 (semiconductor ) 用处:最早的实用 “ 半导体 ” 是电晶 体(Transistor )/ 二极体( Diode )。 一、在无 电收音 机(Radio)及 电视机( Telev
3、ision )中,作为 “ 讯号放大器/ 整流器 ” 用。 二、近来发展太阳能(Solar Power ),也 用在光电池( Solar Cell )中。三、半导体可以用来测 量温度,测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教 学等应用的70% 的 领域,有较高的准确度和稳定性,分辨 率可达 0.1 摄氏度,甚至达到0.01 度也不是不可能,线性 度 0.2% ,测温范围 -100+300 摄氏度,是性价比极高的 一种测温元件。物质存在的形式多种多样,固体、液体、 气体、等离子体等等。我们通常把导电性和导电导热性差或 不好的材料,如金刚石、人工晶体、琥珀、陶瓷等等,称为 绝缘体。而把导电、导
4、热都比较好的金属如金、银、铜、 铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之 间的材料称为半导体。与导体和绝缘体相比,半导体材料 的发现是最晚的,直到20 世纪 30 年代,当材料的提纯技 术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。1911 年, 荷兰科学家卡末林昂内斯 (Heike Kamerlingh-Onnes)用液 氦冷却汞,当温度下降到4.2K 时,水银的电阻完全消失,这 种现象称为超导电性,此温度称为临界温度。根据临界温度 的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导 材料。但这里所说的高温,其实仍然是远低于冰点摄 氏 0的,对一般人来说算是极低的温度。1933 年
5、,迈斯 纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁 场中冷却,则在材料电阻消失的同时,磁感应线将从超导体 中排出,不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。经过科 学家们的努力,超导材料的磁电障碍已被跨越,下一个难关 是突破温度障碍,即寻求高温超导材料。用处:超导材料 最诱人的应用是发电、输电和储能。由于超导材料在超导 状态下具有零电阻和完全的抗磁性,因此只需消耗极少的电 能,就可以获得10 万高斯以上的稳态强磁场。而用常规导 体做磁体,要产生这么大的磁场,需要消耗3.5 兆瓦的电能 及 大量的冷却水,投资巨大。超导磁体可用于制作交流超 导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。超导发电机 在
6、电力领域,利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提 高到 5 万 6 万高斯,并且几乎没有能量损失,这种发电 机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规 发电机提高510 倍,达 1 万兆瓦,而体积却减少1/2 , 整机重量减轻1/3 ,发电效率提高50。 磁流体发电机磁 流体发电机同样离不开超导强磁体的帮助。磁流体发电发电, 是利用高温导电性气体(等离子体)作导体,并高速通过 磁场强度为5 万 6 万高斯的强磁场而发电。磁流体发电机 的结 构非常简单,用于磁流体发电的高温导电性气体还可 重复利用。超导输电线路超导材料还可以用于制作超导电 线和超导变压器,从而把电力几乎无损耗地输送给
7、用户。 据统计, 目前的铜或铝导线输电,约有 15% 的电能损耗在输 电线路上,光是在中国,每年的电力损失即达 1000 多亿度。 若改为超导输电,节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。 广阔的超导应用高温超导材料的用途非常广阔,大致可分 为三类: 大电流应用 (强电应用) 、电子学应用 (弱电应用) 和抗磁性应用。 大电流应用即前述的超导发电、输电和储能; 电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等; 抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。超导 磁悬浮列车利用超导材料的抗磁性,将超导材料放在一块 永久磁体的上方,由于磁体的磁力线不能穿过超导体,磁 体和超导体之间会产生排斥力,
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