Свойства графита в электротехнике

Графитовые реостаты можно отремонтировать с помощью карандаша – просто потрите обычным карандашом изношенную графитовую полоску, по которой скользит ползунок. Кстати, реостат B50K тоже графитовый.

Содержание

В этой статье я расскажу о том, чем мы все пользуемся почти каждый день. Это обычный карандаш, а точнее, графит.

Свойство графита проводить электричество давно используется, например, графитовые щетки используются в электродвигателях. Грифель современного карандаша имеет низкое сопротивление и может проводить ток, достаточный для того, чтобы зажечь лампочку.

СОВЕТЫ ПО НАЧАЛУ РАДИОЛИЗАЦИИ: Определенно НЕ ковыряйтесь в розетке карандашом, полагаясь на диэлектрические свойства древесины.

Простейший резистор можно изготовить самостоятельно. Возьмите бумагу и обычный карандаш, желательно с мягким грифелем. Нарисуйте прямоугольник и равномерно заштрихуйте его карандашом – резистор готов. На рисунке ниже показан такой резистор и небольшой эксперимент по измерению сопротивления графитового прямоугольника в зависимости от его длины.

Графитовые резисторы можно ремонтировать с помощью карандаша – просто потрите обычным карандашом изношенную графитовую полоску, по которой скользит ползунок. Кстати, реостат B50K тоже графитовый.

Спасибо вам всем! С вами: eccentricity012

Классический фонарь со встроенным зарядным устройством можно здорово улучшить, добавив несколько чипов и аккумуляторов 18650.

Умный аварийный резервный светодиодный источник света – простая схема для автоматического включения светодиодного светильника.

Сравнение активных и пассивных радиочастотных компонентов, основы классификации.

Светодиодные лазерные диоды, светодиодные флуоресцентные диоды и диоды накачки для полупроводниковых лазеров DPSSL.

Где U – напряжение на концах проводника, и R – это его сопротивление. Выделяемое тепло пропорционально квадрату напряжения, поэтому чем больше напряжение, тем сильнее нагревается графит.

Почему графит проводит электричество?

Объяснение:

Через стержень протекает ток. Графит проводит ток, но его сопротивление довольно велико (в 100 раз выше, чем у вольфрама, который используется в обычных лампочках).

Когда ток течет по проводнику, он нагревается, и количество тепла, которое он отдает, выражается формулой:

Где U – напряжение на концах проводника и R – сопротивление проводника. Выделяемое тепло пропорционально квадрату напряжения, поэтому чем больше напряжение, тем сильнее нагревается графит.

Почему же нагретый графит светится?

Это происходит потому, что часть тепловой энергии преобразуется в лучистую энергию (колебания электромагнитного поля). Если тело не очень горячее (<730°C), мы не можем увидеть это излучение без специальных приборов (тепловизоров).

Но когда температура тела становится достаточно высокой (от 730°C), частота излучения входит в диапазон видимого света – сначала появляется красное свечение, затем оранжевое, а когда температура достигает 6000°C, свечение становится белым (отсюда термин “белая горячка”).

При нагревании до 730°C графит отдает часть своей тепловой энергии электромагнитному полю в виде волн, которые мы видим как красное излучение.

То же самое происходит с вольфрамовой нитью в лампочке (только изнутри удаляется воздух, чтобы нить не сгорела, как наш графит в эксперименте).

1) Алмаз – это прозрачное кристаллическое вещество, самое твердое из
всех природных веществ. Его твердость обусловлена особой структурой его атомных кристаллов.
его атомной кристаллической решетки. Каждый атом углерода окружен атомами такого же типа.
окружен атомами углерода, расположенными в вершинах правильного тетраэдра.
тетраэдр.
Кристаллы алмаза обычно бесцветны, но могут быть и голубыми
красный и черный цвета. Они имеют очень сильный блеск благодаря их
высокие отражающие и светоотражающие свойства. Алмаз
Хорошо проводит тепло и обладает электроизоляционными свойствами.
2) Графит – это темно-серый на ощупь кристаллический материал с металлическим блеском.
темно-серый, маслянистый кристаллический материал с металлическим блеском. В отличие от алмаза, графит мягкий и непрозрачный, и проводит тепло лучше, чем алмаз.
непрозрачный, а также проводит тепло и электричество. Мягкость
Мягкость графита обусловлена его слоистой структурой (рис. 40 в учебнике). Кристаллическая решетка графита
кристаллическая решетка графита, атомы углерода в которой находятся в одной плоскости
атомы, находящиеся в одной плоскости, прочно связаны в правильные шестиугольники.

Хило! Помогите мне провести сравнение. Вопрос 1 §33 Химия 9 класс Габриелян

1) Алмаз – это прозрачное кристаллическое твердое вещество, самое твердое из
все натуральные вещества. Такая твердость обусловлена особой структурой его атомных кристаллов.
Его атомная кристаллическая решетка. Каждый атом углерода окружен атомами такого же типа.
окружен атомами углерода, расположенными в вершинах правильного тетраэдра.
тетраэдр.
Кристаллы алмаза обычно бесцветны, но могут быть голубыми, синеватыми,
красный и черный. Они имеют очень сильный блеск, который обусловлен их
высокие отражающие и светоотражающие свойства. Алмаз
Хорошо проводит тепло и обладает электроизоляционными свойствами.
2) Графит – это темно-серый маслянистый кристаллический материал с металлическим блеском.
темно-серый маслянистый кристаллический материал с металлическим блеском. В отличие от алмаза, графит мягкий и непрозрачный, и проводит тепло лучше, чем алмаз.
непрозрачный, а также проводит тепло и электричество. Мягкость
Мягкость графита обусловлена его слоистой структурой (рис. 40 в учебнике). Кристаллическая решетка графита
Кристаллическая решетка графита, атомы углерода, находящиеся в одной плоскости
Атомы углерода, расположенные в одной плоскости, прочно связаны друг с другом, образуя правильные шестиугольники.

Медно-графитовый. Его получают путем спекания порошков меди и графита в различных пропорциях. В зависимости от своего состава он может быть разного цвета – от черного, как уголь, до темно-красного с медным блеском. Используется в качестве материала для скользящих контактов – щеток электроприборов. Эти щетки оказывают незначительное сопротивление вращению – они хорошо скользят по контактам коллектора. Кроме того, их твердость значительно ниже твердости металла коллектора, поэтому дешевые щетки, а не дорогой ротор изнашиваются в процессе эксплуатации и требуют замены.

Термически стабильные сплавы для резисторов

Все материалы имеют TCR – температурный коэффициент сопротивления, который является мерой того, насколько сильно сопротивление изменяется с температурой. Оно может быть положительным, как в металлах, где сопротивление увеличивается при повышении температуры, или отрицательным, как в полупроводниках, где сопротивление уменьшается при повышении температуры. При производстве прецизионных приборов необходимо иметь сопротивление с минимальным дрейфом номинального значения с температурой. Для этой цели были изобретены сплавы с минимальным TCS:

Константан (59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn)
Манганин (85% Cu, 11,5-13,5% Mn, 2,5-3,5% Ni)

Таблица, показывающая температурный коэффициент (обозначаемый как α) для различных металлов
металлы:

Материал	Температурный коэффициент α
Кремний	-0,075
Германий	-0,048
Марганец	0,00002
Константан	0,00005
Нихром	0,0004
Ртуть	0,0009
Сталь 0,5% C	0,003
Цинк	0,0037
Титан	0,0038
Серебро	0,0038
Медь	0,00386
Вести	0,0039
Платина	0,003927
Золото	0,004
Алюминий	0,00429
Олово	0,0045
Вольфрам	0,0045
Никель	0,006
Железо	0,00651

Проще говоря, коэффициент α показывает, во сколько раз изменяется сопротивление проводника при изменении температуры на один градус Цельсия.

Цели

Исследование электрических свойств карандашных линий

Линия, проведенная карандашом на бумаге, может проводить электричество благодаря графиту, который является полуметаллом. Графит имеет поверхность Ферми сильно вытянутой формы, что указывает на то, что проводимость графита в продольном направлении намного выше (примерно в 10 000 раз), чем в поперечном. Линия не является непрерывной и состоит не только из графита. При производстве карандашей пластичная масса, состоящая из графита и глины, выдавливается через узкие отверстия. Затем глину отжигают; количество глины, оставшейся в грифеле, определяет твердость карандаша. На последнем этапе в свинец добавляется жир, чтобы обеспечить прилипание материала к бумаге. Таким образом, карандашная линия представляет собой смесь проводящего и непроводящего материала. Кроме того, свинец ложится на бумагу хлопьями, поэтому можно говорить о проблеме перколяции. Главный вопрос статьи: является ли карандашная линия срезанным куском свинца или по своим электрическим свойствам она ближе к свинцовому порошку?

Цель

Исследовать электрические свойства карандашной линии

Задачи

1. изучение удельного сопротивления свинца в зависимости от твердости карандаша

2. исследование удельного сопротивления однослойных и многослойных карандашных линий

3. построение модели удельного сопротивления в зависимости от количества слоев

Инструменты и оборудование, использованные при строительстве здания

Конденсатор высокой емкости
Мультиметр
станок с ЧПУ

Описание

В данной работе мы использовали метод разряда конденсатора через линию и измерили характерную скорость разряда. Мы исследовали следующие структуры: стержни колонкового карандаша; канавки, заполненные графитовым порошком; линии низкого давления; многослойные линии. Основной вопрос, который мы рассматриваем: схож ли карандашный стержень по электрическим свойствам со свинцом или со свинцовым порошком? Наши измерения и расчеты показывают, что чем выше твердость, тем ближе линия к свойствам порошка, т.е. свинец крошится, а свинец мягких карандашей размазывается. Мы выявили ряд интересных температурных эффектов, которые связаны с тем, что при повышении температуры жировые элементы начинают испаряться из линии. Мы также исследовали протекание переменного тока через линию и измерили индуктивность и емкость этих структур.

Результаты/выводы

Сопротивление графитового порошка выше, чем у твердого свинца, но менее чем в 10 000 раз.
Линия, проведенная твердым карандашом, имеет удельное сопротивление, близкое к удельному сопротивлению порошка.
По мере уменьшения твердости карандаша сопротивление линии стремится к сопротивлению грифеля.

Перспективы использования результатов

На основе карандашной линии можно создавать электронные компоненты (диоды и транзисторы) с уникальными свойствами.

Минерал практически нерастворим в растворителях неорганического или органического происхождения. При комнатной температуре окисление не происходит.

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МИНЕРАЛА

Графит является отличным проводником электричества – лучше, чем, например, ртуть. Нагревание минерала улучшает электропроводность. Поэтому минерал имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления. При 0 градусов он находится в диапазоне 0,39-0,602 Ом. Предельное удельное сопротивление одинаково для всех типов материалов и составляет 0,0075 Ом. Эти свойства объясняют широкое применение графита в электрометаллургии.

Читайте далее: