¿Qué causa la resistencia de contacto?

Question

Cuando los dos componentes se combinan en un circuito eléctrico, no se aparte de sus propias resistencias de una resistencia de contacto en su unión. Esto provoca una repentina caída de tensión de $V_{drop}=R_{contact}I$.

Otra cosa es la resistencia térmica, la cual es simplemente una medida de la resistencia de materiales en contra de flujo de calor. La resistencia de contacto en este campo también está presente, como la temperatura baja un poco extra en las interfaces.

Resistencia Total en ambos eléctrica y térmica de la serie es:

$$R=R_1+R_{contact}+R_2$$

Nos dejó en tanto la eléctrica y la térmica caso de asumir el contacto directo de los dos conductores (sujetan juntos, no soldado o igual). La resistencia dentro de un material es un ideal, un modelo simple intuitivamente claro - electrones, partículas, etc. bumb en celosía de iones y el intercambio de energía.

Mi pregunta: ¿Qué es una explicación intuitiva de la pérdida repentina a causa de la resistencia de contacto? Cómo es la resistencia de contacto se explica?

Answer 1

Otro término es la resistencia térmica,

Esto es incorrecto. Resistencia térmica es algo que impide el flujo de calor. Es una forma completamente separada concepto de resistencia eléctrica.

Cómo es la resistencia de contacto se explica?

1. Para obtener una resistencia muy baja en un material como el de la mayoría de los metales, los electrones deben ser deslocalizada de los átomos individuales, y el libre flujo alrededor de los materiales. Cuando las dos piezas de metal están, al parecer, de tocar, de que no puede estar en contacto íntimo que los electrones pueden fluir libremente entre ellos. De hecho, si se le podría considerar como soldados.

2. Dos de tocar superficies no puede ser ideal. No podría ser de óxidos en la superficie, o la suciedad.

3. Las dos superficies que no son perfectamente lisas, de manera que el área de contacto íntimo es mucho más pequeño que el macroscópico área de las dos superficies. Incluso una de unos pocos micrones de longitud axial puede introducir medibles resistencia si el área de sección transversal es lo suficientemente pequeño.

¿Qué es una explicación intuitiva de la pérdida repentina a causa de la resistencia de contacto?

Realmente no importa que el área de la interfaz es muy delgada (en la dirección que la corriente está fluyendo a) Cualquier situación en la que los electrones deben renunciar a la energía para pasar de un lugar a otro, no importa cuán delgada de una región localizada, se verá como una resistencia cuando se analiza como un elemento de circuito.

Answer 2

Esta es una pregunta muy interesante, sobre todo teniendo en cuenta la reciente historia de la investigación sobre el contacto eléctrico de la resistencia (un término acuñado por primera vez en 1964 por William Shockley, uno de los inventores del transistor), así como la resistencia térmica de contacto. Para la explicación siguiente, voy a utilizar este documento de investigación sobre el contacto eléctrico de la resistencia , publicado en 1993. En este trabajo los modelos matemáticos de la resistencia de contacto de la electricidad y la resistencia térmica de contacto se proporcionan, pero aquí algunas intuitiva de las explicaciones que se proporcionan.

Ahora, cuando la corriente eléctrica atraviesa de un medio a otro, de la superficie de contaminantes que interfieren con el flujo de las corrientes eléctricas. La corriente eléctrica debe dar un poco de energía para atravesar de un medio a otro. Esto puede ser visto desde el modelo de la resistencia de contacto se utiliza en el papel.

$$ R_\text{contacto} = \left\{ (\rho_1 + \rho_2)(1/[4na]+\alpha^{-1}) \right\} + \rho_f s / A_c $$

Aquí, el $\rho _f$ es la resistencia de la película entre las superficies; $\alpha$ el espesor del contaminante. La primera parte de la ecuación es debido a la constricción de los efectos, el segundo debido a la superficie de los contaminantes. Por lo tanto, hay dos efectos físicos en el juego,

1. Constricción de los efectos forzada al pasar de un medio a otro, lo que inevitablemente conduce a la pérdida de energía

2. La superficie de los contaminantes que interfieren con el flujo de la corriente eléctrica

Answer 3

Aunque hay varias fuentes de resistencia de contacto, la principal fuente de resistencia de contacto es la oxidación de las superficies de contacto.
Para los eléctricos caso, los óxidos de los materiales tienen una mucho menor de conducción eléctrica (alta resistencia) de los materiales, por lo tanto, el área de contacto (que no está protegida y limpia) tendrá un mayor eléctrica de la resistencia que los materiales.
Para la térmica caso, la respuesta es la misma que la anterior, excepto: "térmica" es sustituido por "eléctrico."

El mejor "intuitivo" ejemplo que se me ocurre, es de dos "superficie dura" de las vías con una sección de arena entre ellos. Será más fácil para ejecutarse en cualquiera de las superficies duras, que en la arena. Terminas usando más energía en una determinada distancia de la arena la calzada que en una distancia igual de duro camino.

Answer 4

Una respuesta intuitiva podría ejecutar a lo largo de las siguientes líneas.

Cuando cualquiera de los dos distintos conductores eléctricos (es decir, a y B) se ponen en contacto, la distribución de los portadores de carga en a y B en el cruce se altera así como para asumir una nueva distribución de equilibrio. Esta nueva distribución de los portadores de carga cambia el potencial de las gotas de Una a aire (delta V1) y B para aire (delta V2), que existía antes de la unión se formó, a una nueva caída de potencial delta V. Esta caída de potencial delta V provoca una resistencia adicional al flujo de electricidad a través de la unión.

Desde que el flujo de corriente eléctrica y el flujo de calor se rigen por leyes similares, nos encontramos con una adición de la resistencia al flujo de calor, en el cruce de diferentes conductores térmicos.

Ni impurezas ni óxidos, etc deben ser invocada para explicar la resistencia adicional a la unión de dos materiales distintos.

Answer 5

No hay realmente una respuesta simple que puede ser publicado en un sitio web en pocos minutos a la última pregunta que se le preguntó por la OP: "¿Cómo es la resistencia de contacto se explica?" Esto se comprueba fácilmente por la lectura, por ejemplo:

Heinz K. Henisch. Semiconductores de Contactos: Una Aproximación a las Ideas y Modelos. Oxford Ciencias De Publicaciones, 1984.