Электрические проводники: Непроводники электричества – примеры по физике

Проводники в электрическом поле

Проводниками
называются вещества, в которых имеются
свободные электрические заряды, способные
перемещаться под действием сколь угодно
слабого электрического поля. К проводникам
относятся металлы, электролиты,
ионизованные газы.

Если
поместить проводник в электрическое
поле, то заряды в проводнике станут
перемещаться, положительные по полю,
отрицательные — против поля. На одном
конце проводника будет скапливаться
избыток положительных зарядов, на другом
– отрицательных. Это вызовет появление
в проводнике собственного поля Е^′,
направленного против внешнего. Разделение
зарядов в проводнике будет происходить
до тех пор, пока собственное поле не
станет равным внешнему во всех точках
проводника. А, следовательно, суммарное
поле будет равно 0: Е = Е₀
— Е
= 0 .

Это значит, что
все точки проводника имеют одинаковый
потенциал: Е =
,
следовательно,
= const.
Из постоянства потенциала вдоль
поверхности следует, что силовые линии
электрического поля в диэлектриках,
окружающих проводник, перпендикулярны
к поверхности проводника.

Заряды
на противоположных краях проводника
называются индуктированными или
наведенными. Линии суммарного поля
будут частично оканчиваться на
отрицательных индуктированных зарядах
и вновь начинаться на индуктированных
положительных. Эквипотенциальные
поверхности будут огибать проводник,
а одна из них будет пересекаться
проводником.

Возникновение
индуктированных зарядов на проводнике,
помещенном в электрическое поле,
используется для зарядки проводников
при помощи электростатических индукционных
машин. Если отвести заряд одного знака
на другой проводник (например, в землю)
и отключить второй проводник, то первый
проводник окажется заряженным.

Применив теорему
Гаусса, получим, что напряженность поля
вблизи поверхности проводника Е =
,
ε – относительная диэлектрическая
проницаемость среды, окружающей
проводник.

Рассмотрим
электрическое поле, создаваемое
проводником с остриями. На больших
расстояниях от проводника эквипотенциальные
поверхности имеют форму сферы (как у
точечного заряда). По мере приближения
к проводнику эквипотенциальные
поверхности становятся все более
сходными с поверхностью проводника.

Вблизи
выступов эквипотенциальные поверхности
располагаются гуще, следовательно,
напряженность поля здесь больше. А
значит и плотность зарядов больше.
Особенно большой бывает плотность
зарядов на остриях. Поэтому напряженность
поля вблизи остриев может быть настолько
велика, что возникает ионизация молекул
газа, окружающего проводник. Ионы
противоположного знака притягиваются
к проводнику и нейтрализуют его заряд.
Ионы того же знака начинают двигаться
от проводника, увлекая с собой и
нейтральные молекулы газа. В результате
возникает движение газа, называемое
«электрическим ветром». Заряд проводника
уменьшается, он как бы стекает с острия
и уносится ветром. Поэтому это явление
и называется истечением заряда с острия.

Отсутствие
электрического поля внутри проводника,
помещенного в электрическое поле,
применяется в технике для электростатической
защиты приборов и проводов от внешних
электрических полей (экранировка).
Подобный экран действует, даже если
его сделать не сплошным, а в виде густой
сетки.

Диэлектрики
в электрическом поле.

Диэлектриками
называются вещества, не проводящие
электрический ток. В идеальном диэлектрике
нет свободных электрических зарядов,
способных перемещаться под действием
электрического поля. Атомы и молекулы
диэлектрика содержат равные количества
положительных и отрицательных зарядов
и в целом электрически нейтральны.
Однако под действием электрического
поля в диэлектрике происходит смещение
зарядов в пределах атома или молекулы.
Это явление называется поляризацией
диэлектрика.
Различают три типа поляризации:
электронную,
ионную и дипольную.

Диэлектрики
с электронной поляризацией

Это
вещества, у которых центры «тяжести»
положительных и отрицательных зарядов
атомов или молекул совпадают. К ним
относятся парафин, бензол, азот, водород
и т.д. при внесении во внешнее электрическое
поле центры тяжести положительных и
отрицательных зарядов смещаются в
противоположные стороны на некоторое
расстояние. Каждая молекула при этом
приобретает дипольный электрический
момент, величина которого пропорциональна
приложенному внешнему полю. При снятии
внешнего поля молекулы возвращаются в
исходное состояние и дипольный момент
обращается в 0. такие диполи называются
упругими.

Диэлектрики
с дипольной поляризацией (полярные)

Это вещества,
молекулы которых имеют асимметричное
строение. При этом центры тяжести
положительных и отрицательных зарядов
молекулы не совпадают и молекула, даже
в отсутствие внешнего электрического
поля представляет собой «жесткий»
диполь. К ним относятся вода, нитробензол
и т.д.

В отсутствие
внешнего поля дипольные моменты отдельных
молекул, вследствие теплового движения,
ориентированы хаотично в пространстве
и диэлектрик в целом дипольным моментом
не обладает. При помещении в электрическое
поле на каждый диполь будут действовать
электрические силы, стремящиеся повернуть
его вдоль поля. Ориентации диполей по
полю будет препятствовать хаотическое
тепловое движение. В результате этих
противоположных воздействий среднее
значение проекций дипольного момента
молекул на направление поля станет не
равным нулю. Весь диэлектрик в целом
будет обладать дипольным моментом,
направленным вдоль внешнего поля.
Величина момента пропорциональна
напряженности поля и обратно пропорциональна
абсолютной температуре.

Диэлектрики
с ионной поляризацией

К ним относятся
вещества, имеющие ионное строение (NaCl,
KCl
и т.д.). При внесении их в электрическое
поле происходит некоторое смещение
положительных ионов кристаллической
решетки по полю, отрицательных – против
поля. Такой диэлектрик в целом также
будет обладать дипольным моментом,
направленным вдоль внешнего поля и
пропорциональным его величине.

Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды. Проводники и диэлектрики

1. Электрическое взаимодействие отличается от взаимодействия тел, изучаемого механикой, прежде всего тем, что заряженные тела взаимодействуют, находясь на некотором расстоянии друг от друга. Это взаимодействие наблюдается как в вещественной среде, так и в безвоздушном пространстве. Согласно утверждению английских учёных М. Фарадея и Д. Максвелла, в пространстве, в котором находится заряженное тело, существует электрическое поле. Посредством этого поля одно заряженное тело действует на другое.

Электрическое поле материально, наряду с веществом оно представляет собой вид материи. Это означает, что электрическое поле реально, оно существует независимо от нас. Убедиться в реальности электрического поля заряженного тела можно, наблюдая его действие на другие тела.

Силу, с которой поле действует на внесённый в него электрический заряд, называют электрической силой. Предположим, что в электрическое поле, существующее вокруг некоторого заряженного тела, вносят электрический заряд. Значение силы, с которой это поле действует на заряд, зависит от расстояния между зарядами и от значения этих зарядов.

2. Одним из способов электризации тел является электризация через влияние. Предположим, что к шару электрометра поднесли, не касаясь его, отрицательно заряженную палочку. Электрическое поле этой палочки будет действовать на заряды, содержащиеся в электрометре. При этом свободные электроны будут отталкиваться и соберутся на конце стержня и на стрелке, отклонение стрелки покажет наличие заряда. На шаре электрометра при этом будет избыточный положительный заряд. Если палочку убрать, то стрелка электрометра вернётся в ноль.

Для того чтобы на электрометре остался заряд, его нужно заземлить, т.е. соединить с Землёй. Это можно сделать, если коснуться шара электрометра рукой. Тогда электроны, стремясь уйти как можно дальше, переместятся с электрометра в землю. Если теперь убрать руку и палочку, то стрелка покажет, что электрометр заряжен. На нём останется избыточный положительный заряд. Аналогично электрометр может приобрести отрицательный заряд, если поднести к нему положительно заряженную палочку. В этом случае при заземлении на электрометре будет избыток электронов.

3. В рассмотренном выше опыте электрические заряды перемещались по электрометру. По эбонитовой палочке они не перемещались, в противном случае при касании её рукой она бы разряжалась. Из этого следует, что существуют вещества, по которым заряды могут перемещаться, и вещества, по которым заряды не могут перемещаться.

Первый класс веществ называют проводниками. Хорошими проводниками являются металлы. Это связано с тем, что в металлах существуют электроны, слабо связанные с ядром атома и имеющие возможность свободно перемещаться. Если поместить проводник в электрическое поле так, как это было в рассмотренном опыте с электрометром, то произойдёт разделение зарядов.

Второй класс веществ называют диэлектриками. К ним относятся эбонит, стекло, пластмассы и пр. В диэлектрике нет свободных зарядов. Если внести диэлектрик в электрическое поле, то нейтральный атом в нём примет определённую ориентацию, однако никакого перемещения зарядов не произойдет.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Лёгкий незаряженный шарик из металлической фольги подвешен на тонкой шёлковой нити. При поднесении к шарику стержня с положительным электрическим зарядом (без прикосновения) шарик

1) отталкивается от стержня
2) не испытывает ни притяжения, ни отталкивания
3) на больших расстояниях притягивается к стержню, на малых расстояниях отталкивается
4) притягивается к стержню

2. К незаряженной лёгкой металлической гильзе, подвешенной на шёлковой нити, поднесли, не касаясь, положительно заряженную стеклянную палочку. На каком рисунке правильно показано поведение гильзы и распределение зарядов на ней?

3. К незаряженному электрометру поднесли положительно заряженную палочку. Какой заряд приобретут шар и стрелка электрометра?

1) шар и стрелка будут заряжены отрицательно
2) шар и стрелка будут заряжены положительно
3) на шаре будет избыточный положительный заряд, на стрелке — избыточный отрицательный заряд
4) на шаре будет избыточный отрицательный заряд, на стрелке — избыточный положительный заряд

4. К двум одинаковым заряженным шарикам, подвешенным на изолирующих нитях, подносят положительно заряженную стеклянную палочку. В результате положение шариков изменяется так, как показано на рисунке (пунктирными линиями указано первоначальное положение нитей). Это означает, что

1) оба шарика заряжены положительно
2) оба шарика заряжены отрицательно
3) первый шарик заряжен положительно, а второй отрицательно
4) первый шарик заряжен отрицательно, а второй положительно

5. К подвешенному на тонкой нити отрицательно заряженному шарику А поднесли, не касаясь, шарик Б. Шарик А отклонился, как показано на рисунке. Шарик Б

1) имеет отрицательный заряд
2) имеет положительный заряд
3) может быть не заряжен
4) может иметь как положительный, так и отрицательный заряд

6. К отрицательно заряженному электроскопу поднесли, не касаясь его, диэлектрическую палочку. При этом листочки электроскопа разошлись на заметно больший угол. Заряд палочки может быть

1) только положительным
2) только отрицательным
3) и положительным, и отрицательным
4) равным нулю

7. К незаряженному изолированному проводнику АБ приблизили изолированный отрицательно заряженный металлический шар. В результате листочки, подвешенные с двух сторон проводника, разошлись на некоторый угол (см. рисунок).

Распределение заряда в проводнике АБ правильно изображено на рисунке

8. На нити подвешен незаряженный металлический шарик. К нему снизу поднесли заряженную палочку. Изменится ли сила натяжения нити, и если да, то как?

1) не изменится
2) увеличится независимо от знака заряда палочки
3) уменьшится независимо от знака заряда палочки
4) увеличится или уменьшится в зависимости от знака заряда палочки

9. Из какого материала может быть сделан стержень, соединяющий электроскопы, изображённые на рисунке?

А. Сталь
Б. Стекло

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

10. Два металлических шарика, укреплённых на изолирующей подставке, соединили металлическим стержнем. К правому шарику поднесли отрицательно заряженную палочку, затем убрали стержень и заряженную палочку. Какой заряд будет на правом и на левом шариках?

1) на правом шарике — положительный, на левом — отрицательный
2) на правом шарике — отрицательный, на левом — положительный
3) на нравом и на левом шариках — положительный
4) на правом и на левом шариках — отрицательный

11. Из перечня приведённых ниже высказываний выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Вокруг электрического заряда существует электрическое поле.
2) В диэлектрике, помещенном в электрическое поле, происходит перераспределение зарядов.
3) Электрическое поле невидимо и не может быть обнаружено.
4) При электризации через влияние в проводнике происходит перераспределение зарядов.
5) Диэлектрику можно сообщить электрический заряд, поместив его в электрическое поле.

12. Электрометр с шариком на его конце помещён в поле отрицательного заряда. При этом его стрелка отклонилась на некоторый угол. Как при этом изменилось количество заряженных частиц электрометре? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при этом. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A) количество протонов на шарике
Б) количество электронов на шарике
B) количество электронов на стрелке

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

Ответы

Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды. Проводники и диэлектрики

5 (100%) 1 vote

Проводники в электрическом поле — Студопедия

Поле внутри проводника и его поверхности.

Проводник — вещество, в котором существуют свободные заряды, способные перемещаться под действием сколь угодно малого электрического поля.

Поэтому равновесие в проводнике может наблюдаться лишь при выполнении следующих условий:

1. Напряженность поля всюду внутри проводника должна быть равна нулю: Е = 0. Следовательно, потенциал внутри проводника должен быть постоянным: = const.

2. Напряженность поля на поверхности проводника должна быть в каждой точке направлена по нормали к поверхности, так как касательная составляющая вектора Е вызвала бы перемещение носителей тока по поверхности, что противоречит условию равновесия зарядов в проводнике: . Следовательно, поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью.

Согласно теореме Гаусса алгебраическая сумма зарядов внутри поверхности проводника будет равна нулю. Следовательно, при равновесии, ни в каком месте внутри проводника не может быть избыточных зарядов — все они расположатся на поверхности проводника.

При внесении незаряженного проводника в электрическое поле носители заряда приходят в движение: положительные в направлении вектора отрицательные — в противоположную сторону. В результате у концов проводника возникают заряды противоположного знака (индуцированные заряды), которые создают поле, противоположное внешнему полю. Таким образом, накопление зарядов у концов проводника приводит к ослаблению в нем поля. Перераспределение носителей заряда происходит до тех пор, пока напряженность поля внутри проводника не станет равной нулю, а линии напряженности вне проводника — перпендикулярными к его поверхности.

Электроемкость проводников и конденсаторов.

Проводник называется уединенным, если он находится так далеко от других проводников и заряженных тел, что влиянием их электрических полей можно пренебречь.

Потенциал уединенного проводника пропорционален его заряду.

Электроемкость уединенного проводника — физическая величина, измеряемая отношением изменения заряда проводника к изменению его потенциала: . Электроемкостью двух проводников называют отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним.

Электроемкость зависит от размеров и формы проводников, диэлектрической проницаемости среды, в которую они помещены, и расположения окружающих тел, но не зависит отматериала проводника. В СИ за единицу электрической емкости принимается фарада (Ф).

Электроемкость уединенного проводящего шара радиусом R равна .

Конденсаторы представляют собой два проводника, разделенные слоем воздуха или диэлектрика, толщина которого малапо сравнению с размерами проводника. Проводники в этом случае называют обкладками конденсатора.

Плоский конденсатор состоит из двух одинаковых параллельных пластин, находящихся на малом расстоянии друг отдруга. Если заряды пластин одинаковы по модулю и противоположныпо знаку, то силовые линии электрического поля начинаются на положительно заряженной обкладке конденсатора и оканчиваются на отрицательно заряженной. Поэтому почтивсе электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора. Если пренебречь эффектами, возникающими на краях обкладок плоского конденсатора (краевой эффект), то электрическое поле плоского конденсатора можно считать однородным. Напряженность этого поля , где — разность потенциалов между обкладками конденсатора, d — расстояние между пластинами.

Электроемкость плоского конденсатора , где — относительная диэлектрическая проницаемость среды, находящейся между пластинами конденсатора, S — площадь одной пластины, d — расстояние между пластинами.

Емкость сферического конденсатора, состоящего из двухконцентрических обкладок сферической формы с радиусами и , между которыми находится диэлектрик с проницаемостью , выражается формулой .

Емкость цилиндрического конденсатора, состоящего из двух тонкостенных коаксиальных металлических цилиндров высотой h и радиусами и , между которыми находится диэлектрик с проницаемостью , имеет вид .

Конденсаторы характеризуются напряжением пробоя, т.е. такой минимальной разностью потенциалов обкладок, при которой проходит электрический разряд через слой диэлектрика в конденсаторе.

Емкость при параллельном и последовательном соединении конденсаторов.

Емкость батареи параллельно соединенных конденсаторов равна сумме емкостей всех конденсаторов .

При последовательном соединении складываются обратные величины их емкостей .

Энергия заряженного уединенного проводника, конденсатора и системы точечных зарядов.

Сообщение заряда проводнику связано с совершением работы по преодолению сил кулоновского отталкивания. Эта работа идет на увеличение электрической энергии проводника. Элементарная работа dA по перенесению малого заряда dq из бесконечности на уединенный проводник равна  Работа по сообщению проводнику потенциала равна . Энергия проводника равна .

Аналогичное выражение получается для конденсатора: .

Для системы точечных зарядов: , где — потенциал i-го проводника в поле остальных зарядов.

Энергия электростатического поля.

Энергия электростатического поля плоского конденсатора: , где — разность потенциалов между пластинами, — объем конденсатора.

Объемная плотность энергии электростатического поля – энергия электростатического поля в единице объема: .

Электроника: проводники и диэлектрики

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Проводники и Диэлектрики

2 слайд

Описание слайда:

ГРЕЙ (Gray) Стефан (1666 -1736), английский физик.

3 слайд

Описание слайда:

В 1729 г. Грей открыл явление электрической проводимости. Он установил, что электричество способно передаваться от одних тел к другим по металлической проволоке. По шелковой же нити электричество не распространялось. Именно Грей разделил вещества на проводники и непроводники.

4 слайд

Описание слайда:

5 слайд

Описание слайда:

Проводник — вещество, легко проводящее электрический ток, за счет свободных носителей заряда, то есть заряженных частиц, которые могут свободно перемещаться внутри объёма вещества. Диэлектрик (изолятор)  — вещество, практически не проводящее ток.

6 слайд

Описание слайда:

Условно к проводникам относят материалы с сопротивлением ρ < 10−5 Ом·м, а к диэлектрикам — материалы, у которых ρ > 108 Ом·м. При этом надо заметить, что удельное сопротивление хороших проводников может составлять всего 10−8 Ом·м, а у лучших диэлектриков превосходить 1016 Ом·м.

7 слайд

Описание слайда:

8 слайд

Описание слайда:

Лампа накаливания осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.

9 слайд

Описание слайда:

Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура была порядка нескольких тысяч градусов, в идеале 6000 K (температура поверхности Солнца). Чем меньше температура, тем меньше доля видимого света и тем более «красным» кажется излучение.

10 слайд

Описание слайда:

Часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания преобразует в излучение, часть уходит в результате процессов теплопроводности и конвекции. Только малая доля излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Для повышения КПД лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити — температурой плавления. Идеальная температура в 6000 K недостижима, т. к. при такой температуре любой материал плавится, разрушается и перестаёт проводить электрический ток. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления — вольфрам (3410 °C) и, очень редко, осмий (3045 °C).

11 слайд

Описание слайда:

При практически достижимых температурах 2300—2900 °C излучается далеко не белый и не дневной свет. По этой причине лампы накаливания испускают свет, который кажется более «желто-красным», чем дневной свет. Для характеристики качества света используется т. н. цветовая температура. В обычном воздухе при таких температурах вольфрам мгновенно превратился бы в оксид. По этой причине вольфрамовая нить защищена стеклянной колбой, заполненной нейтральным газом (обычно аргоном). Первые лампочки делались с вакуумированными колбами. Однако в вакууме при высоких температурах вольфрам быстро испаряется, делая нить тоньше и затемняя стеклянную колбу при осаждении на ней. Позднее колбы стали заполнять химически нейтральными газами. Вакуумные колбы сейчас используют только для ламп малой мощности.

12 слайд

Описание слайда:

Удельное сопротивление проводника, зависимость от температуры ρt= ρ20[1+ α(t−20°C)]

13 слайд

Описание слайда:

Заметка!!! Многие полупроводники при низких температурах ведут себя подобно диэлектрикам. В то же время диэлектрики при сильном нагревании могут проявлять свойства полупроводников. Качественное различие состоит в том, что для металлов проводящее состояние является основным, а для полупроводников и диэлектриков — возбуждённым.

14 слайд

Описание слайда:

15 слайд

Описание слайда:

16 слайд

Описание слайда:

17 слайд

Описание слайда:

Электронные компоненты делятся, по способу действия в электрической цепи на активные и пассивные К активным относятся устройства способные усиливать или преобразовывать электрические сигналы.

Курс профессиональной переподготовки

Педагог-библиотекарь

Курс повышения квалификации

Курс профессиональной переподготовки

Специалист в области охраны труда

Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

Выберите категорию:
Все категорииАлгебраАнглийский языкАстрономияБиологияВнеурочная деятельностьВсеобщая историяГеографияГеометрияДиректору, завучуДоп. образованиеДошкольное образованиеЕстествознаниеИЗО, МХКИностранные языкиИнформатикаИстория РоссииКлассному руководителюКоррекционное обучениеЛитератураЛитературное чтениеЛогопедия, ДефектологияМатематикаМузыкаНачальные классыНемецкий языкОБЖОбществознаниеОкружающий мирПриродоведениеРелигиоведениеРодная литератураРодной языкРусский языкСоциальному педагогуТехнологияУкраинский языкФизикаФизическая культураФилософияФранцузский языкХимияЧерчениеШкольному психологуЭкологияДругое

Выберите класс:
Все классыДошкольники1 класс2 класс3 класс4 класс5 класс6 класс7 класс8 класс9 класс10 класс11 класс

Выберите учебник:
Все учебники

Выберите тему:
Все темы

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Номер материала:

ДБ-495896

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Общие типы электрических проводников — InterNACHI®

Ник Громицко, CMI® и Кентон Шепард

Плохо проложенные и обслуживаемые электрические кабели являются частой причиной электрических пожаров в домах. Во многих старых домах есть проводка, которая сейчас считается устаревшей или опасной. Инспекторы InterNACHI должны понимать основные различия между различными типами кабельных систем, чтобы они могли определять небезопасные условия.

Romex Cables

Romex — это торговое название типа электрического проводника с неметаллической оболочкой, который обычно используется в качестве разводки жилого помещения.Ниже приведены несколько основных фактов о проводке Romex:

• Romex ™ — это распространенный тип жилой проводки, которая классифицируется Национальным электрическим кодексом (NEC) как подземный фидер (UF) или кабель с неметаллической оболочкой (NM и NMC) .
• Провода NM и NMC состоят из двух или более изолированных проводов, заключенных в неметаллическую оболочку. Покрытие кабеля NMC непроводящее, огнестойкое и влагостойкое. В отличие от других кабелей, обычно используемых в домах, они разрешены во влажной среде, например в подвалах.
• Подземные питающие жилы похожи на кабели NM и NMC, за исключением того, что UF-кабели содержат твердую пластиковую сердцевину и не могут быть «скручены» между пальцами.

Следующие правила NEC применяются к проводам Romex:

• Они не допускаются в жилом строительстве выше трех этажей или в любом коммерческом строительстве.
• Они должны быть защищены, закреплены и закреплены на коробках устройств, распределительных коробках и приспособлениях.
• Поддерживающие устройства, которые могут повредить кабели, такие как гнутые гвозди и перегнутые скобы, не допускаются. Кабели
• NM и NMC следует закреплять с интервалами, не превышающими 4½ футов, и их следует закреплять в пределах 12 дюймов от распределительных коробок и панелей, к которым они прикреплены. Кабели, которые не соответствуют этому правилу, могут провиснуть и уязвимы для повреждений.
• Они предназначены для использования в качестве постоянной проводки в домах и не должны использоваться вместо электропроводки или удлинителей.

Примечание. В некоторых общинах никогда не разрешалось использование электропроводки Romex в жилищном строительстве. В этих общинах обычно используется бронированный кабель.

Бронированные кабели (AC)

Бронированные кабели (AC), также известные как BX, были разработаны в начале 1900-х годов Эдвином Гринфилдом. Сначала он назывался «BX», что означает «продукт B — экспериментальный», хотя сегодня гораздо чаще используется переменный ток. Как и кабели Romex, их нельзя использовать в жилых домах выше трех этажей, а правила защиты и поддержки проводки переменного тока по существу такие же, как и правила для Romex.Однако, в отличие от Romex, проводка переменного тока имеет гибкую металлическую оболочку, обеспечивающую дополнительную защиту. Некоторыми крупными производителями армированного кабеля являются General Cable, AFC Cable Systems и United Copper Systems.

Проводники входа для обслуживания (SE)

Эти кабели начинаются от места сращивания и входят в счетчик. Они не допускаются внутри домов, за исключением кабеля SE «стиль R», который может использоваться в качестве внутренней проводки в ответвленных цепях для духовок и сушилок для одежды. Кабели типа R должны иметь четкую маркировку на поверхности их оболочки.

Проводка с ручкой и трубкой (KT)

Электромонтаж большинства домов, построенных до Второй мировой войны, проводился по методу ручки и трубки, который сейчас устарел. Их сложнее улучшить, чем современные системы электропроводки, и они представляют собой опасность возгорания. Проводка с ручкой и трубкой поддерживается керамическими ручками и периодически проходит через керамические трубки под каркасом и в местах пересечения проводов. Всякий раз, когда инспектор сталкивается с проводкой с ручкой и трубкой, он должен идентифицировать это как дефект и рекомендовать квалифицированному электрику для проверки системы.Ниже приведены несколько причин, по которым инспекторам следует с осторожностью относиться к этой старой системе электропроводки:

• Рассеиваемое тепло от трубчатой ​​проводки может создать опасность возгорания, если провода окружены изоляцией здания. Возможным исключением является изоляция из стекловолокна, которая является огнестойкой, хотя даже этот тип изоляции не должен перекрывать проводку с ручкой и трубкой. Домовладелец или электрик должны осторожно удалить любую изоляцию вокруг проводов KT.
• Проводка с ручкой и трубкой более уязвима к повреждениям, чем современная проводка, потому что она изолирована волокнистыми материалами и лаком, который может стать хрупким.
• Некоторые страховые компании отказываются оформлять страхование от пожара для домов с этим типом проводки, хотя это можно исправить, если электрик сможет проверить безопасность системы.
• Невзирая на все присущие недостатки, существующие кабельные системы KT, вероятно, будут небезопасными, поскольку им почти гарантированно будет не менее 50 лет.

Таким образом, инспекторы должны понимать различные типы проводов, которые обычно встречаются в домах.

электрических проводников Википедия

Воздушные проводники переносят электроэнергию от генерирующих станций к потребителям.

В физике и электротехнике проводник — это объект или тип материала, который позволяет току заряда (электрического тока) в одном или нескольких направлениях. Материалы из металла являются обычными электрическими проводниками. Электрический ток генерируется потоком отрицательно заряженных электронов, положительно заряженных дырок и в некоторых случаях положительных или отрицательных ионов.

Для протекания тока необязательно, чтобы одна заряженная частица перемещалась от машины, производящей ток, к той, которая ее потребляет.Вместо этого заряженной частице просто нужно подтолкнуть своего соседа на конечную величину, который будет подталкивать своего соседа и так далее, пока частица не попадет в потребителя, тем самым запитав машину. По сути, происходит длинная цепочка передачи импульса между мобильными носителями заряда; модель проводимости Друде описывает этот процесс более строго. Эта модель передачи импульса делает металл идеальным выбором в качестве проводника; Металлы, как правило, обладают делокализованным морем электронов, которое придает электронам достаточную подвижность для столкновения и, таким образом, передачи импульса.

Как обсуждалось выше, в металлах электроны являются основным двигателем; однако другие устройства, такие как катионный электролит (ы) батареи или подвижные протоны протонного проводника топливного элемента, зависят от носителей положительного заряда. Изоляторы — это непроводящие материалы с небольшим количеством подвижных зарядов, которые выдерживают лишь незначительные электрические токи.

Сопротивление и проводимость []

Кусок резистивного материала с электрическими контактами на обоих концах.

Сопротивление данного проводника зависит от материала, из которого он сделан, и от его размеров.Для данного материала сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения. ^[1] Например, толстая медная проволока имеет меньшее сопротивление, чем идентичная в остальном тонкая медная проволока. Кроме того, для данного материала сопротивление пропорционально длине; например, длинный медный провод имеет более высокое сопротивление, чем идентичный во всем остальном короткий медный провод. Следовательно, сопротивление R и проводимость G проводника равномерного поперечного сечения можно рассчитать как ^[1]

R = ρℓA, G = σAℓ.{\ displaystyle {\ begin {align} R & = \ rho {\ frac {\ ell} {A}}, \\ [6pt] G & = \ sigma {\ frac {A} {\ ell}}. \ end {выровнено }}}

где ℓ {\ displaystyle \ ell} — длина проводника, измеренная в метрах [м], A — площадь поперечного сечения проводника, измеренная в квадратных метрах [м²], σ ( сигма) — это электрическая проводимость, измеренная в сименсах на метр (См · м ^-1 ), а ρ (rho) — удельное электрическое сопротивление (также называемое удельным электрическим сопротивлением ) материала, измеренное в ом-метрах (Ом · М).Удельное сопротивление и проводимость являются константами пропорциональности и, следовательно, зависят только от материала, из которого изготовлен провод, а не от его геометрии. Сопротивление и проводимость взаимны: ρ = 1 / σ {\ displaystyle \ rho = 1 / \ sigma}. Удельное сопротивление — это мера способности материала противостоять электрическому току.

Эта формула не точна: она предполагает, что плотность тока в проводнике полностью однородна, что не всегда верно на практике. Однако эта формула по-прежнему дает хорошее приближение для длинных тонких проводников, таких как провода.

Другая ситуация, для которой эта формула не точна, связана с переменным током (AC), потому что скин-эффект препятствует протеканию тока вблизи центра проводника. Тогда геометрическое поперечное сечение отличается от эффективного поперечного сечения , в котором на самом деле протекает ток, поэтому сопротивление выше ожидаемого. Точно так же, если два проводника находятся рядом друг с другом, по которым проходит переменный ток, их сопротивление увеличивается из-за эффекта близости. При промышленной частоте сети эти эффекты значительны для больших проводников, по которым проходят большие токи, таких как шины на электрической подстанции, ^[2] или большие силовые кабели, пропускающие более нескольких сотен ампер.

Помимо геометрии провода, температура также оказывает значительное влияние на эффективность проводников. Температура влияет на проводники двумя основными способами: во-первых, материалы могут расширяться под воздействием тепла. Степень расширения материала определяется коэффициентом теплового расширения, характерным для материала. Такое расширение (или сжатие) изменит геометрию проводника и, следовательно, его характеристическое сопротивление. Однако этот эффект обычно невелик, порядка 10 ^-6 .Повышение температуры также увеличивает количество фононов, генерируемых в материале. Фонон — это, по сути, колебание решетки или, скорее, небольшое гармоническое кинетическое движение атомов материала. Подобно сотрясению автомата для игры в пинбол, фононы служат для нарушения траектории электронов, заставляя их рассеиваться. Это рассеяние электронов уменьшит количество столкновений электронов и, следовательно, уменьшит общую величину передаваемого тока.

Проводящие материалы []

Проводящие материалы включают металлы, электролиты, сверхпроводники, полупроводники, плазму и некоторые неметаллические проводники, такие как графит и проводящие полимеры.

Медь обладает высокой проводимостью.Отожженная медь — это международный стандарт, с которым сравниваются все другие электрические проводники; проводимость по международному стандарту отожженной меди составляет 58 MS / м, хотя сверхчистая медь может немного превышать 101% IACS. Основной маркой меди, используемой для электрических применений, таких как строительная проволока, обмотки двигателей, кабели и шины, является медь с твердым электролитическим пеком (ETP) (CW004A или обозначение ASTM C100140). Если медь с высокой проводимостью необходимо сваривать, паять припоем или использовать в восстановительной атмосфере, то можно использовать бескислородную медь с высокой проводимостью (CW008A или обозначение ASTM C10100). ^[3] Из-за простоты соединения с помощью пайки или зажима медь по-прежнему является наиболее распространенным выбором для большинства проводов малого сечения.

Серебро на 6% электропроводнее, чем медь, но из-за стоимости в большинстве случаев это непрактично. Однако он используется в специализированном оборудовании, таком как спутники, и в качестве тонкого покрытия для уменьшения потерь от скин-эффекта на высоких частотах. Известно, что 14,700 коротких тонн (13,300 т) серебра, предоставленного Казначейством США, были использованы для изготовления магнитов калютрона во время Второй мировой войны из-за нехватки меди во время войны.

Алюминиевая проволока — самый распространенный металл при передаче и распределении электроэнергии. Хотя проводимость меди составляет всего 61% от площади поперечного сечения, ее более низкая плотность делает ее в два раза более проводящей по массе. Поскольку алюминий составляет примерно одну треть стоимости меди по весу, экономические преимущества значительны, когда требуются большие проводники.

Недостатки алюминиевой проводки заключаются в ее механических и химических свойствах. Он легко образует изолирующий оксид, заставляя соединения нагреваться.Его больший коэффициент теплового расширения, чем у латунных материалов, используемых для разъемов, вызывает ослабление соединений. Алюминий также может «ползать», медленно деформируясь под нагрузкой, что также ослабляет соединения. Эти эффекты можно смягчить с помощью соединителей подходящей конструкции и особой осторожности при установке, но они сделали алюминиевую проводку в зданиях непопулярной после того, как снизился объем услуг.

Органические соединения, такие как октан, который имеет 8 атомов углерода и 18 атомов водорода, не могут проводить электричество.Масла являются углеводородами, поскольку углерод обладает свойством тетраковалентности и образует ковалентные связи с другими элементами, такими как водород, поскольку он не теряет и не приобретает электроны, следовательно, не образует ионы. Ковалентные связи — это просто обмен электронами. Следовательно, при пропускании электричества через него не происходит разделения ионов. Таким образом, жидкость (масло или любое органическое соединение) не может проводить электричество.

Хотя чистая вода не является проводником электричества, даже небольшая часть ионных примесей, таких как соль, может быстро превратить ее в проводник.

Сечение провода []

Провода измеряются по площади поперечного сечения. Во многих странах размер выражается в квадратных миллиметрах. В Северной Америке проводники измеряются американским калибром для проводов меньшего размера и круглым милом для более крупных.

Максимальный ток проводника []

Допустимая нагрузка проводника, то есть величина тока, который он может нести, связана с его электрическим сопротивлением: провод с меньшим сопротивлением может нести большее значение тока.Сопротивление, в свою очередь, определяется материалом, из которого сделан проводник (как описано выше), и размером проводника. Для данного материала проводники с большей площадью поперечного сечения имеют меньшее сопротивление, чем проводники с меньшей площадью поперечного сечения.

Для неизолированных проводов конечным пределом является точка, в которой потеря мощности из-за сопротивления вызывает плавление проводника. Однако, помимо предохранителей, большинство проводников в реальном мире эксплуатируются намного ниже этого предела. Например, бытовая электропроводка обычно изолирована изоляцией из ПВХ, которая рассчитана на работу только при температуре около 60 ° C, поэтому ток в таких проводах должен быть ограничен, чтобы он никогда не нагревал медный провод выше 60 ° C, вызывая риск Огонь.Другая, более дорогая изоляция, такая как тефлон или стекловолокно, может позволить работать при гораздо более высоких температурах.

Изотропия []

Если к материалу приложено электрическое поле, и результирующий наведенный электрический ток имеет то же направление, материал называется изотропным электрическим проводником . Если результирующий электрический ток имеет направление, отличное от направления приложенного электрического поля, то говорят, что материал является анизотропным электрическим проводником .

См. Также []

Ссылки []

Дополнительная литература []

Новаторские и исторические книги []

• Уильям Генри Прис. На электрические проводники . 1883.
• Оливер Хевисайд. Электротехника . Macmillan, 1894.

Справочная литература []

• Ежегодная книга стандартов ASTM: электрические проводники. Американское общество испытаний и материалов. (ежегодно)
• Правила проводки IET. Учреждение инженерии и технологий. wiringregulations.net

Внешние ссылки []

Таблица заполнения кабелепровода — электрические ссылки

Эта таблица заполнения кабелепровода используется для определения количества проводов, которые можно безопасно уложить в трубку или трубу из не ПВХ. Каждый проходящий ряд представляет собой кабелепровод разного размера и типа, будь то EMT, IMC или оцинкованная труба (жесткий металлический канал, RMC). Каждая колонка (идущая вверх и вниз) — это провод разного калибра.Результаты показывают допустимое количество проводов для каждого размера / типа кабелепровода и провода на основе кода NEC 2020. См. Также: Таблицу заполнения ПВХ-труб.

Лучшая цена на проводники — Отличные предложения на проводники от мировых продавцов проводников

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для дирижеров-дирижеров.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший кондуктор в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили своих дирижеров на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в кондукторах и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, мы думаем, вы сможете приобрести Conductor по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Conductor Accessories обеспечивает передачу и распределение электрической и оптической инфраструктуры предприятиям электроэнергетики и железнодорожным компаниям.

Аксессуары для проводов

Более 80 лет обслуживает коммунальные предприятия и
железнодорожные клиенты

Аксессуары для проводов ▸

Рекомендуемые аксессуары для проводов

Быстрое реагирование и обслуживание клиентов позволяют клиентам AFL предлагать более качественные аксессуары для проводов.

Аксессуары для проводов AFL обеспечивают превосходные характеристики и надежность для электроэнергетических компаний и железнодорожных компаний.Основываясь на опыте, накопленном за более чем 80-летний опыт проектирования и производства аксессуаров, аксессуары для проводов AFL повышают надежность критически важной электрической и оптической инфраструктуры, используемой для передачи и распределения электроэнергии.

Наша продукция производится в Дункане, Южная Каролина, на предприятии, сертифицированном по стандартам ISO 4001 и ISO 9001: 2015. Предложение AFL включает следующее:

• Аксессуары подстанции — включают опоры, соединители, соединители, расширения, ответвители, клеммы, редукторы, гасители вибрации шины, шпильки, заглушки и оборудование.Доступны стандартные аксессуары для сжатия, шины Swage, кабеля и заземления для напряжений до 500 кВ и традиционные аксессуары с болтовым и сварным креплением для напряжений 230 кВ из алюминия и бронзы, 345/500 кВ и 765 кВ.
• Подстанция — шинопроводы (круглая, цельная стенка, прямоугольная шина, швеллер, универсальная угловая шина, прямоугольная шина).
• Принадлежности для сжатия — сжатие Hi-Temp®, стандартное сжатие, быстрое сжатие и IMPACCT® (технология имплозивных аксессуаров)
• Принадлежности для систем железнодорожного транспорта — высокоскоростные железнодорожные системы, системы легкорельсового транспорта, системы тележек и трамваев, системы 3-х рельсов и полностью электрифицированные транзитные накладные расходы
• Фурнитура для волоконно-оптического кабеля — тупики, подвески, касательные, кожухи для сращивания, снегоступы, крепежные детали и комплектующие
• Управление движением — гасители вибрации мостового типа, проставки, проставочные демпферы и программное обеспечение для защиты от вибрации Aeolian
• Проволочные изделия — проволока одножильная и сплошная
• Проволока формованная — стяжки, тупики и арматурные стержни
• Сетевые аксессуары для подземных работ — изолированные соединительные шины с несколькими розетками, механическая система сжатия розеток и сердечников, шпильки трансформаторов, устройства защиты от сверхтоков и взрывозащищенные защитные кожухи
• Инструменты и компаунды — гидравлические прессы, насосы, матрицы и новый ConductaClean®

Завод по производству аксессуаров для проводов также добился впечатляющих результатов в области охраны окружающей среды: уровень рециркуляции бумаги, дерева, металла и пластика превышает 90 процентов, действует агрессивная программа ускорения ущерба от урагана и усилия по сокращению выбросов углекислого газа, направленные на ежегодное снижение общего объема энергии на три процента .