התנגדות חשמלית של פלדה ומתכות, המכונה גם התנגדות חשמלית ספציפית, מתאר את יכולתו של חומר להתנגד לזרימת זרם. הוא מסומן באות יוונית. ρ (rho), והיחידה הבסיסית היא Ω·mבטכנולוגיית חומרים, יחידות נוחות במיוחד מיקרוΩ·מ' oraz Ω·mm²/mהתנגדות חשובה בתכנון של גופי חימום, מכשירים חשמליים, מערכות מדידה, חיבורים מרותכים, חימום אינדוקטיבי, ובניתוח התנהגות פלדה בתנאי טמפרטורה משתנים.
ההתנגדות הספציפית היא תכונת החומר בתנאים נתונים, בעוד שההתנגדות החשמלית R של מוצר מסוים תלויה בנוסף באורכו ובשטח החתך שלו. שני מוטות מאותו פלדה 1.4301 בעלי התנגדות דומה באותו מצב וטמפרטורה, אך התנגדות שונה אם הם שונים באורך או בקוטר. לכן, בעת השוואת ציונים, אין להחליף בין המונחים "התנגדות" ו"התנגדות".
הקשר הכי חשוב: עבור מוליך אחיד בעל חתך רוחב קבוע R = ρ · L/Aככל שההתנגדות או האורך של מוליך גדולים יותר, כך ההתנגדות שלו גדולה יותר. הגדלת שטח החתך מורידה את ההתנגדות. המוליכות, בתורה, היא σ = 1/ρ.
מהי התנגדות חשמלית? הגדרה ומנגנון הולכה
במתכות, זרם חשמלי נישא בעיקר על ידי אלקטרונים הולכים. תנועתם מופרעת, בין היתר, על ידי תנודות של סריג הגביש, אטומי סגסוגת, פגמים, נקעים וגבולות גרגירים. אינטראקציות אלו משפיעות על ההתנגדות. במילים פשוטות, התנגדות נמוכה יותר פירושה זרימת זרם קלה יותר בתנאים דומים.
בסגסוגות פלדת אל-חלד, יסודות סגסוגת רבים, בעיקר כרום, ניקל, מוליבדן ויסודות אחרים, משנים את המוליכות בהשוואה לברזל טהור. כתוצאה מכך פלדת 316L או דופלקס 2205 יש להם התנגדות גבוהה משמעותית מזו של הנחושת המשמשת לחיווט חשמלי. עם זאת, אין זה אומר שפלדת אל-חלד היא מבודדת: היא עדיין מוליך חשמלי.
מוליכות חשמלית תלויה גם בטמפרטורה, בהרכב הסגסוגת, בכוונון המגנטי ובהיסטוריית העיבוד. בפלדות שעברו עיבוד קפדני או בסגסוגות שהוקשחו במשקעים, הערכים עשויים להיות שונים מנתוני הקטלוג עבור החומר המחושל.
| גוֹדֶל | סמל | ידנוסטקה | זנצ'ני |
|---|---|---|---|
| התנגדות חשמלית | ρ | Ω מ', מיקרו Ω מ' | התנגדות ספציפית של החומר |
| התנגדות אלמנט | R | Ω | התנגדות של מוליך או חלק גמור |
| מוליכות חשמלית ספציפית | σ | קטן/מטר, גבר/מטר | הדדיות של התנגדות |
| אורך המדריך | L | m | אורך נתיב הזרימה הנוכחית |
| שטח חתך | A | מ"ר, מ"מ"ר | חתך רוחב בניצב לזרימת הזרם |
| נוֹכְחִי | I | A | מטען זורם ליחידת זמן |
| מתח | U | V | הפרש פוטנציאלי |
| מקדם הטמפרטורה של ההתנגדות | αR | 1 / K | שינוי התנגדות יחסי משוער לכל 1K |
יחידות התנגדות – Ω m, Ω mm²/m, μΩ m ו-μΩ cm
בתיעוד המתכתי ובכרטיסי היצרן ניתן למצוא את הרשומות הבאות: Ω·mm²/m, מיקרוΩ·מ' i μΩ·ס"מאלו הן שלוש דרכים לבטא את אותה כמות. בלבול בין היחידות יכול להוביל לשגיאות של 10, 100 או יותר בעת חישוב התנגדות.
| הקלטות | תַחֲלִיף | לדוגמה |
|---|---|---|
| 1 Ω·mm²/m | 1 מיקרוΩ מ' = 100 מיקרוΩ ס"מ | יחידות שוות ערך מספרית לאחר המרה |
| 1 μΩ·m | 10-6 Ω·m | 304: 0,73 מיקרוΩ/מ' = 7,3 10-7 Ω·m |
| 1 μΩ·ס"מ | 0,01 μΩ·m | 129 מיקרוΩ ס"מ = 1,29 מיקרוΩ מ' |
| 1 nΩ·m | 0,001 μΩ·m | 172 ננו-Ω מ' = 0,172 מיקרו-Ω מ' |
| 1 MS/m | 106 S/m | יחידת מידה של מוליכות, לא התנגדות. |
המרה: 1 Ω mm²/m = 1 μΩ m = 100 μΩ ס"מ.
דוגמה: בכרטיס סגסוגת 625 ערך 129 μΩ·ס"מ בטמפרטורה של כ-21 מעלות צלזיוס זה שווה ערך ל- 1,29 μΩ·m או 1,29 Ω·mm²/mכל שלושת הסימונים מציינים את אותה התנגדות. ערכים אלה אינם מייצגים את ההתנגדות של 1,29 Ω של כל רכיב מסגסוגת 625.
נוסחאות בסיסיות להתנגדות, התנגדות ומוליכות
| תְלוּת | תבנית | יישום |
|---|---|---|
| התנגדות מוליך | R = ρ · L/A | עבור אלמנט הומוגני בעל חתך רוחב קבוע |
| התנגדות ממדידה | ρ = R · A/L | קביעת התנגדות ספציפית על סמך דגימה |
| מוֹלִיכוּת | σ = 1/ρ | המרה בין התנגדות למוליכות |
| חוק אוהם | U = I · R | הקשר בין מתח, זרם והתנגדות |
| הספק מתפזר בהתנגדות | P = I² · R = U · I | הפסדי ג'אול וחימום התנגדות |
| אנרגיה בהספק קבוע | E = P · t | אנרגיה המשתחררת במהלך זמן t |
| שינוי טמפרטורה R | R(T) ≈ R(T0) · [1 + αR · (T − T0)] | קירוב על פני טווח טמפרטורות מוגבל |
בחישובים עם יחידות טכניות, הכי נוח להניח ρ ב-Ω מ"מ²/מ', L במטרים ו-A במ"מ²לאחר מכן מתקבל R ישירות באוהם. בעת שימוש ב-Ω/מ', יש להמיר את חתך הרוחב באופן עקבי ל-m².
דוגמת חישוב: מוט או רצועה מפלדה 304
קחו בחשבון קטע מוצק של פלדת 304 באורך של 10 מ וחתך רוחב קבוע 2 ממ"ר, בטמפרטורה של כ-20°C. בערך התנגדות של ρ = 0,73 Ω mm²/m, ההתנגדות היא R = 0,73 × 10/2 = 3,65 Ωעבור חוט נחושת באותם מידות והתנגדות של כ-0,0172 Ω mm²/m נקבל R ≈ 0,086 Ωלכן, לאלמנט הפלדה יש התנגדות גדולה פי 42 בערך מאשר לאלמנט הנחושת, בהינתן אותו אורך, חתך רוחב וטמפרטורה.
אם זרם זורם דרך חתך פלדה 5, הכוח המשתחרר בו יהיה P = 5² × 3,65 = 91,25 וואטעבור אותו חתך נחושת זה יהיה בערך 2,15 Wהשוואה זו מניחה טמפרטורה קבועה עבור החומרים; במהלך החימום בפועל, ההתנגדות וההתנגדות עשויות להשתנות וייתכן שפיזורם של הטמפרטורה לא יהיה אחיד.
חשוב בעת עיצוב: התנגדות גבוהה לבדה אינה מרמזת על התאמה לשימוש בתנור. החומר חייב גם לשמור על עמידות נאותה לחמצון, יציבות מבנית, חוזק בטמפרטורת פעולה ועמידות במהלך מחזורי חום.
טבלת התנגדות חשמלית של פלדות אל חלד וסגסוגות ניקל ב-20°C
להלן מוצג ערכים אופייניים בטמפרטורת החדר, כפי שנלקח מגיליונות נתוני החומר של היצרן. מסופקים דרגות ספציפיות, ובמידת הצורך, חומר או מצב מסחרי. אין לראות בנתונים אלה כסבולות אספקה מותרות או מאפיינים אוניברסליים עבור כל סוגי המוצרים.
| חומר / מין | ρ [Ω מ"מ²/מ"ר] | טמפ ' | נתונים |
|---|---|---|---|
| 1.4301 / AISI 304 | 0,73 | 20 ° C | אוטוקומפו ליבה 304 |
| 1.4404 / AISI 316L | 0,75 | 20 ° C | חומרי טיסנקרופ |
| 1.4016 / AISI 430 | 0,60 | 20 ° C | חומרי טיסנקרופ |
| 1.4462 / דופלקס 2205 | 0,74 | 20 ° C | אלימה סנמק 2205 |
| 1.4410 / סופר-דופלקס 2507 | 0,83 | 20 ° C | אליימה SAF 2507 |
| סגסוגת 625 / 2.4856 | 1,29 | 21 ° C | מתכות מיוחדות; 129 מיקרו-אוהם ס"מ |
| סגסוגת 718 / 2.4668 | 1,18 | 20 ° C | סגסוגת VDM 718; 118 מיקרו-אוהם ס"מ |
| ניקל 200 / 201 | 0,090 | 20 ° C | ניקל VDM 200/201 |
| מונל 400 / 2.4360 | 0,511 | 21 ° C | מתכות מיוחדות; מצב סימוכין כרטיס |
| נחושת מחושלת, סטנדרטית | 0,01724 | 20 ° C | 100% IACS; ערך ייחוס |
1 Ω mm²/m = 1 μΩ m. הערכים בעמודה אחת ניתנים להשוואה בנפרד, אך מגיעים מכרטיסים שונים ואינם מחליפים בדיקת אצווה נתונה של חומר.
לשם השוואה, רשימות היצרנים מספקות: אוטוקומפו ליבה 304 — 0,73 אוהם מ"מ²/מ"ר; טיסנקרופ 430 — 0,60 אוהם מ"מ²/מ"ר; אליימה 2205 — 0,74 מיקרוΩ מ'. החומרים שייכים לקבוצות מיקרו-מבניות שונות ובעלי דרישות תפעוליות שונות.
כיצד משתנה ההתנגדות החשמלית עם הטמפרטורה?
ברוב המתכות המוליכות אלקטרונית, עלייה בטמפרטורה מובילה לפיזור אלקטרונים חזק יותר. עלייה בהתנגדותבסגסוגות בעלות תכולת תוספת גבוהה, אזור זה עשוי להיות בעל מהלך מורכב יותר, ועם טרנספורמציות מגנטיות ומבניות, הקשר עשוי להיות לא ליניארי. לכן, ביטוי פשוט עם αR הוא קירוב, ועבור טווחי טמפרטורות גדולים יש להשתמש בטבלאות ρ(T) של הסגסוגת הספציפית.
| טמפרטורה | דופלקס 2205 | סופרדופלקס 2507 | מונל 400 |
|---|---|---|---|
| 20-21 ° C | 0,74 | 0,83 | 0,511 |
| 100 ° C | 0,85 | 0,89 | 0,537 |
| 200 ° C | 0,96 | 0,96 | 0,559 |
| 300 ° C | 1,00 | 1,03 | 0,574 |
| 400 ° C | 1,10 | 1,08 | 0,587 |
ρ ב-μΩ m. נתוני Alleima עבור 2205 ו-2507 ומתכות מיוחדות עבור MONEL 400. הקו 20-21°C מציין טמפרטורות התחלה שונות בכרטיסי המקור.
בתצורת הדופלקס 2205, ההתנגדות עולה מ-0,74 לכ-1,10 מיקרוΩ·m בין 20°C ל-400°C. זוהי עלייה של כמעט חצי. עבור סופר-דופלקס 2507, הערך ב-400°C הוא 1,08 מיקרוΩ·m. ערכים אלה מתייחסים לנתוני החומר ואינם מאשרים אוטומטית את השימוש באחת מהדרגות ב-400°C - באופן ספציפי, עבור דופלקס וסופר-דופלקס, יש להעריך באופן עצמאי את המגבלות הנובעות מיציבות מבנית, קורוזיה ותכונות מכניות.
מקדם הטמפרטורה של ההתנגדות αR
מקדם αR מודיע על השינוי היחסי המשוער בהתנגדות כאשר הטמפרטורה משתנה ב-1 קלווין. אין לבלבל אותו עם מקדם התפשטות ליניארי αLהראשון מתייחס לשינויים בהתנגדות חשמלית, והשני לשינויים במידות החומר. בפועל, ההתנגדות משתנה הן עקב שינויים בהתנגדות והן עקב שינויים בגיאומטריה במהלך ההתפשטות. נתוני קטלוג αR לכן, הם דורשים שיטת מדידה וטווח טמפרטורות ספציפיים. מידע נוסף על שינוי מידות ניתן למצוא ב מקדם התפשטות ליניארי של פלדה ומתכות.
התנגדות של סגסוגות ניקל - סגסוגת 625, סגסוגת 718, ניקל 200 ומונל 400
סגסוגות ניקל שונות זו מזו בהרכבן ובמבנהן, ולכן התכונות החשמליות שלהן יכולות להשתנות במידה רבה. לדוגמה: ניקל טהור מבחינה טכנית 200/201 בעל התנגדות ב-20 מעלות צלזיוס של בערך 0,090 μΩ·m, בעוד רב-רכיבי סגסוגת 625 אוֹדוֹת 1,29 μΩ·mהמונח "סגסוגת ניקל" לבדו אינו מאפשר חיזוי של התנגדות חשמלית מבלי לציין את הדרגה.
| טמפ ' | סגסוגת 625 | סגסוגת 718 | ניקל 200/201 |
|---|---|---|---|
| 20-21 ° C | 1,29 | 1,18 | 0,090 |
| 100 ° C | 1,32 | 1,20 | 0,130 |
| 200-204 ° C | 1,34 | 1,23 | - |
| 300-316 ° C | 1,35 | 1,25 | - |
| 400-427 ° C | 1,36 | 1,27 | - |
ρ ב-μΩ m. נתונים: מתכות מיוחדות עבור סגסוגת 625 (21, 93, 204, 316 ו-427°C - הערך של כ-1,32 ב-100°C הוא קירוב המבוסס על נתונים עבור 93°C ו-204°C); VDM עבור סגסוגת 718 (20, 100, 200, 300, 400°C); VDM ניקל 200/201 (20, 100°C). הסימן "—" מציין שלא ניתן ערך כאן.
בעלון מתכות מיוחדות - סגסוגת INCONEL 625 ההתנגדות עולה מ-129 מיקרוΩ·ס"מ ב-21°C לכ-136 מיקרוΩ·ס"מ ב-427°C. בתורו, סגסוגת VDM 718 מראה שינוי מ-118 מיקרוΩ·cm ב-20°C ל-127 מיקרוΩ·cm ב-400°C. לשני הסגסוגות התנגדות גבוהה יותר מאשר פלדה אוסטנית 304, אך תכונות החוזק והיציבות שלהן מכריעות גם בתכנון בטמפרטורה גבוהה.
מה משפיע על ההתנגדות של פלדה? הרכב, פאזות ועיבוד.
| צ'יניק | השפעה אופיינית | משמעות טכנית |
|---|---|---|
| טמפרטורה | לעיתים קרובות, העלייה ב-ρ במהלך החימום | שינוי בהפסדים ובפרמטרי חימום |
| תוספי סגסוגת | שינוי בפיזור אלקטרונים | הבדלים בין פלדת פחמן, סגסוגות Cr-Ni וסגסוגות Ni |
| מיקרו-מבנה ופאזות | שינוי אפשרי של ρ במהלך טרנספורמציות | חשוב להתקשות והזדקנות |
| קמטים ופגמים | פיזור אלקטרונים נוסף | השפעת ההיסטוריה של גלגול וציור |
| חטיבות | השפעה על הרכב המטריצה ופגמים | חשוב בסגסוגות מחוזקות |
| מתחים, מפרקים ומגעים | השפעה על התנגדות האלמנט והמגע | מדידות חיבורים וריתוך |
| שדה מגנטי | בחומרים מסוימים, השינוי בהתנגדות (מגנטו-התנגדות) | חיישנים ומערכות אלקטרומגנטיות |
בפלדות פריטיות ומרטנזיטיות, יש לקחת בחשבון גם את ההתנהגות המגנטית. טמפרטורת קירי הסדר המגנטי משתנה, דבר שיכול להשפיע על פיזור האלקטרונים. עם זאת, טמפרטורת קירי אינה זהה לנקודת ההיתוך או לטרנספורמציה מפריט לאוסטניט.
בסביבות תעשייתיות, חיוני להבחין בין תכונות החומר לבין מערכת המדידה כולה. שכבות תחמוצת, לחץ מגע לא אחיד, חספוס, ריתוכים והתכווצויות מקומיות יכולים להכניס התנגדות נוספת משמעותית. איש קשר, למרות שדרגת הפלדה הנומינלית וההתנגדות שלה לא השתנו.
התנגדות ומוליכות תרמית - האם יש קשר?
במתכות, הולכת אלקטרונים יכולה לתרום הן להולכה חשמלית והן להולכה תרמית. זהו אחד היסודות הפיזיקליים של הקשר המכונה חוק וידמן-פרנץ, אשר מחבר בקירוב את החלק האלקטרוני של המוליכות התרמית λe עם מוליכות חשמלית σ וטמפרטורה מוחלטת T. עבור המקרה האידיאלי, כותבים λe/(σ · T) ≈ L0, כאשר L0 הוא מספר לורנץ.
עם זאת, אין פירוש הדבר שניתן לחשב במדויק את ההתנגדות הכוללת מההתנגדות בלבד. מוליכות תרמית כל פלדה. בסגסוגות תעשייתיות, מעבר חום דרך סריג הגביש, פיזור אלקטרונים על זיהומים ותלות הטמפרטורה של תכונות חשובות גם כן. לכן, בחישובים טכניים, יש להשתמש בערכים מאומתים בנפרד של λ(T) ו- ρ(T) עבור סגסוגת נתונה.
התנגדות בהתנגדות ובחימום אינדוקציה
בחימום בהתנגדות, זרם הזורם דרך האלמנט גורם לשחרור חום ג'אול. במעגל פשוט עם זרם קבוע, ההספק עולה באופן יחסי להתנגדות: P = I²R. עם זאת, חומרי החימום נבחרים ביחס ל מאפיינים חשמליים, תרמיים וכימיים משולביםבנוסף לערך ρ, חשובים גם טמפרטורת הרכיב המותרת, העמידות לאטמוספרת ההפעלה, עמידות לזחילה וחמצון, ויציבות ההתנגדות במהלך הפעולה.
W הקשחת אינדוקציה של פלדה חימום קשור לזרמי מערבולת ובחומרים פרומגנטיים - להשפעות מגנטיות. התפלגות הזרם תלויה בו זמנית בהתנגדות, תדירות וחדירות מגנטית. עומק חדירת הזרם האופייני עבור מודל פשוט של חומר הומוגני הוא δ = √[ρ/(π f μ)], כאשר f הוא התדירות ו-μ הוא החדירות המגנטית המוחלטת. בפועל, פרמטרים אלה עשויים להשתנות בהתאם לטמפרטורה ועוצמת השדה.
בטמפרטורות גבוהות, פלדה פרומגנטית יכולה לאבד חלק מתכונותיה המגנטיות, מה שמשנה את תנאי הצימוד האלקטרומגנטי. לכן, תכנון חימום אינדוקטיבי דורש ידע לא רק על ρ אלא גם על המאפיינים המגנטיים, הטמפרטורה והממדים של חומר העבודה.
התנגדות חומרים ועמידות למגע, ריתוך ועמידות בפני שטח
במערכות עם חיבורים הברגה, מולחמים ומרותכים, נוצרת התנגדות נוספת עקב הגיאומטריה ושטח המגע. תחמוצות, זיהום, לחץ לא מספק או שטח מגע אפקטיבי קטן יכולים להגביר את ההתנגדות ולגרום להתחממות יתר מקומית. מסירת ההרכב הכימי או סוג הפלדה בלבד אינה מספיקה כדי להעריך את בטיחותו של מחבר חשמלי.
לדוגמה, אלמנטים מ נירוסטה 316L הם עשויים להיות מועילים מבחינת עמידות בפני קורוזיה, אך הם לא יחליפו אוטומטית מוליכי נחושת בעלי התנגדות נמוכה. במתקנים שנועדו לשאת זרמים גבוהים, הדבר הראשון שיש לבדוק הוא חתך הרוחב, ירידת המתח, החימום, הבידוד ותנאי החיבור.
כיצד מודדים התנגדות חשמלית?
במדידות מעבדה, ניתן לקבוע את ההתנגדות על סמך התנגדות הדגימה וממדיה. עבור התנגדויות קטנות מאוד, השיטה שימושית במיוחד. ארבעה חוטים (קלווין), שבו נעשה שימוש בנתיבים נפרדים להפעלת זרם ומדידת נפילת מתח. זה מגביל את השפעת התנגדות החוט ומגעי המדידה.
החומר הנבדק צריך להיות בעל גיאומטריה ידועה, חתך אחיד וטמפרטורה מבוקרת. כדאי לתאר את התוצאה, כולל ממדי הדגימה, תנאי המסירה, הטמפרטורה, השיטה, אי הוודאות וכיוון המדידה אם אניזוטרופיה של החומר אפשרית.
| מסמך/שיטה | טווח | הבחנה חשובה |
|---|---|---|
| ASTM B193-25 | מדידת התנגדות של חומרים מוליכים מתכתיים | שיטת בדיקה סטנדרטית, לא סטנדרטית בדרגת פלדה |
| ASTM E1004-23 | מדידת מוליכות חשמלית בשיטת זרמי מערבולת | שיטה המיועדת לחומרים לא מגנטיים |
| שיטת ארבעה חוטים (קלווין) | מדידת התנגדויות נמוכות וירידות מתח | דורש תיקון גיאומטריה וטמפרטורה |
| מדידות ρ(T) | קביעת התלות של ההתנגדות בטמפרטורה | בדיקת מצב הדגימה וייצוב הטמפרטורה |
| תקן מוצר, לדוגמה EN 10088 | דרישות למוצרי פלדה ספציפיים | זה לא מחליף את הכינוי ρ אם התכנון דורש מדידה |
ASTM B193-25 מכסה את קביעת ההתנגדות של חומרים מוליכים מתכתיים על סמך מדידת התנגדות וגיאומטריה של דגימה. ASTM E1004-23 מכסה את קביעת המוליכות בשיטות אלקטרומגנטיות עבור חומרים לא מגנטיים, ולכן לא ניתן ליישם אותה ללא הסתייגות על פלדות פרומגנטיות. תיעוד המכירות צריך גם לאמת האם פרמטר ההתנגדות בכלל מכוסה על ידי דרישות המוצר.
כיצד להשתמש בהתנגדות בבחירת פלדות וסגסוגות?
| יישום | מה להעריך | למה |
|---|---|---|
| חימום התנגדות | ρ(T), עמידות בחום, עמידות | קביעת ההתנגדות והטמפרטורה של האלמנט |
| חימום אינדוקציה | ρ(T), μ(T), תדירות | עומק חדירה וחלוקת כוח |
| אלמנט מוליך חשמלית | ρ, חתך רוחב, ירידת מתח | צמצום הפסדי ג'אול |
| מרותך או מפרק קת | התנגדות מגע, גיאומטריה, מצב פני השטח | הימנעות מחימום יתר מקומי |
| חיישן התנגדותי | חזרתיות ρ(T), αR | יציבות מדידת טמפרטורה |
| אלמנטים קורוזיביים במתקן | עמידות בפני קורוזיה, תכונות חשמליות | עמידה בשתי קבוצות שונות של דרישות |
כאשר משווים חומרים, כדאי להשוות את ההתנגדות שלהם עם מוליכות תרמית, חום סגולי, התפשטות ליניארית i צְפִיפוּתזה מפחית את הסיכון בבחירת סגסוגת שהיא יתרון בפרמטר אחד אך אינה מתאימה מבחינת העברת חום, מסה, עמידות או התפשטות.
שאלות נפוצות – שאלות נפוצות
מהי התנגדות חשמלית?
התנגדות ρ היא תכונה של חומר המתארת את התנגדותו לזרימת זרם. במערכת SI היא מתבטאת ב-Ω m, ובמטלורגיה גם ב-μΩ m ו-Ω mm²/m.
האם התנגדות והתנגדות משמעם אותו הדבר?
לא. התנגדות היא פרמטר חומרי, בעוד שהתנגדות R חלה על אובייקט ספציפי ותלויה גם באורכו ובחתך רוחב שלו.
מהי הנוסחה להתנגדות של מוט?
עבור מוט אחיד בעל חתך רוחב קבוע R = ρ · L/A. בפועל חומרים, ניתן לתת ρ ב-Ω · mm²/m, אורך ב-m ושטח חתך ב-mm².
מהי ההתנגדות של פלדת אל-חלד 304?
גיליון הנתונים של Outokumpu עבור פלדת 1.4301 / 304 נותן ערך טיפוסי של 0,73 Ω mm²/m ב-20°C.
מהי ההתנגדות של פלדת 316L?
לפי טיסנקרופ, ההתנגדות האופיינית של 1.4404 / 316L היא 0,75 Ω mm²/m ב-20°C.
מהי ההתנגדות של פלדת פריטית 430?
עבור פלדה 1.4016 / AISI 430, נתוני טיסנקרופ מצביעים על 0,60 Ω mm²/m ב-20°C.
מהי ההתנגדות של פלדת דופלקס 2205?
Alleima נותן ערך של 0,74 מיקרוΩ מ' ב-20°C עבור Sanmac 2205. מאפיין זה עשוי להשתנות מעט מאצווה לאצווה.
מהי ההתנגדות של הסופר-דופלקס 2507?
לפי Alleima SAF 2507, הערך ב-20°C הוא כ-0,83 מיקרוΩ מ'.
האם סגסוגת 625 מוליכה?
כן. זהו מוליך, אך ההתנגדות שלו בטמפרטורת החדר, כ-1,29 מיקרוΩ·מ', גבוהה בהרבה מזו של נחושת ופלדות מבניות רבות.
האם ההתנגדות עולה עם הטמפרטורה?
במתכות רבות, כן, אך הקשר שונה עבור כל סגסוגת ועשוי להיות לא ליניארי, במיוחד בתחומי השינויים הפאזה והמגנטיים.
מה ההבדל בין התנגדות למוליכות חשמלית?
מוליכות σ היא ההופכי של ההתנגדות: σ = 1/ρ. ככל שההתנגדות גבוהה יותר, כך המוליכות נמוכה יותר.
האם ההתנגדות הספציפית תלויה בעובי יריעת המתכת?
ההתנגדות של חומר בתנאי מצב יציב אינה תלויה ישירות בעובי היריעה. עם זאת, העובי משפיע על שטח החתך של זרימת הזרם, ולכן, על ההתנגדות של האלמנט כולו.
האם התנגדות חשובה בהקשחה אינדוקטיבית?
כן. יחד עם חדירות מגנטית ותדירות, זה משפיע על פיזור זרמי המערבולת ועל עומק החימום.
כיצד למדוד התנגדות מתכת נמוכה מאוד?
מדידה עם ארבעה חוטים משמשת לעתים קרובות כדי להגביל את השפעת החוטים והמגעים. מידות הדגימה ובקרת טמפרטורה נחוצים גם הם כדי לקבוע את ההתנגדות.
אילו תקנים מתארים את מדידת ההתנגדות והמוליכות?
לדוגמה, ASTM B193-25 מתאר את בדיקת ההתנגדות של חומרים מוליכים מתכתיים, ו-ASTM E1004-23 מתאר את בדיקת המוליכות של חומרים לא מגנטיים באמצעות שיטת זרמי מערבולת.
סיכום - התנגדות ובחירת חומרים
התנגדות חשמלית ρ היא אחת התכונות הפיזיקליות הבסיסיות של פלדות וסגסוגות. היא מאפשרת לקבוע את ההתנגדות של אלמנטים בעלי גיאומטריה ספציפית, להעריך הפסדי ג'אול ולהבין חלק מהתופעות המתרחשות במהלך התנגדות וחימום אינדוקציה. לדוגמה, לפלדת 304 יש בדרך כלל ρ ≈ 0,73 מיקרוΩ מ', דופלקס 2205 ≈ 0,74 מיקרוΩ מ', סגסוגת 625 ≈ 1,29 מיקרוΩ מ', וניקל טהור 200 ≈ 0,090 מיקרוΩ מ' בטמפרטורת החדר.
פרמטר זה תלוי בסוג הסגסוגת ובטמפרטורה; אין להעביר ערכים בין כיתות או להשוות אותם להתנגדות של רכיב ספציפי. עבור פרויקטים תובעניים, השתמש בגיליונות הנתונים ρ(T) של היצרן, ודא את מצב האספקה וקבע האם נדרשת מדידה עבור האצווה המסופקת.
צריכים נירוסטה, פלדת מבנה או סגסוגת ניקל ליישום ספציפי? אנא ספקו את הדרגה, הצורה הנדרשת, המידות ותנאי ההפעלה. אלפא-טק תעזור לכם לבחור את מפרט החומר המתאים ולהכין הצעת מחיר. יצירת קשר: kontakt@alfa-tech.com.pl.