Температурный коэффициент

Поскольку в примесном (легированном) полупроводнике энергия ионизации атомов легирующей примеси невелика, то уже при температуре, значительно ниже комнатной, все атомы примеси ионизированы и число свободных носителей практически равно числу примесных (донорных или акцзпторных) атомов:

Как видно из сопоставления концентраций, проводимость германия при нормальной температуре значительно ниже проводимости металлов. При повышении температуры число свободных электронов и дырок очень сильно возрастает и хотя их подвикность несколько понижается, проводимость германия значительно увеличивается. Германий, как и другие полупроводники, имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления, который по абсолютной величине в 10—20 раз больше, чем у металлов. Как известно (§ 2-8), при нагревании металла на ГС его сопротивление увеличивается приблизительно на 0,4%. Сопротивление полупроводников при нагревании на Г С уменьшается на 4—8%. Это свойство используется для различных технических целей, например для создания термосопротивлений, величина которых • резко изменяется даже при небольших изменениях температуры.

При нарушении парноэлектронных связей в кристалле одновременно возникает одинаковое число свободных электронов и дырок. Если, с одной стороны, с повышением температуры происходит образование пар электрон — дырка, с другой стороны, происходит их частичная рекомбинация. При заданной температуре число пар в единице объема полупроводника в среднем остается постоянным. Например, при температуре 20° С концентрация электронов и дырок у германия п »2,5-1013, а у металлических проводников п z& 1022—1023. Таким образом, из сопоставления концентрации следует, что проводимость германия при нормальной температуре значительно меньше проводимости

Теорию электрического пробоя можно применить к жидкостям, максимально очищенным от примеси. При высоких значениях напряженности электрического поля может происходить вырывание электронов из металлических электродов и, как и в газах, разрушение молекул самой жидкости за счет ударов заряженными частицами. При этом повышенная электрическая прочность жидкого диэлектрика по сравнению с газообразным обусловлена значительно меньшей длиной свободного пробега электронов. Пробой жидкостей, содержащих газовые включения, объясняют местным перегревом жидкости (за счет энергии, выделяющейся в относительно легко ионизирующихся пузырьках газа), который приводит к образованию газового канала между электродами. Вода в виде отдельных мелких капелек, находящихся в трансформаторном масле, при нормальной температуре значительно снижает ?пр ( 4-6). Под влиянием электрического поля сферические капельки воды — сильно дипольной жидкости — поляризуются, приобретают форму эллипсоидов и, притягиваясь между собой разноименными концами, создают между электродами цепочки с повышенной проводимостью, по которым и происходит электрический пробой.

кипеть при высоком давлении при температуре, значительно превышающей обычные 100°, изобрел свой знаменитый котел — автоклав. Ему удалось довести температуру кипения воды до точки плавления олова (примерно 210 градусов). Естественно, что для достижения таких высоких температур потребовались и большие давления, чреватые взрывом аппарата. Папену пришлось изобрести чрезвычайно простой и достаточно надежный предохранительный клапан, который не только уберегал установку от взрыва, но и позволял с большой точностью регулировать температуру кипения воды. Это достижение принесло Папену громкую известность, уважение и авторитет. Он был избран членом Королевского общества.

Скорость испарения монокристаллического молибдена при высокой температуре значительно меньше, чем поликристаллического металла. Это объясняется отсутствием у монокристалла границ зерен, на которых межатомные связи ослаблены.

Механические свойства спеченной двуокиси урана зависят от метода изготовления и температуры испытания. Сопротивление разрушению при комнатной температуре значительно ниже, чем при высокой. Двуокись урана стехиометрического состава,, хрупкая при 1000° С, становится пластичнее при 1600° С. Спеченная двуокись несгехиометрического состава UC>2,06 пластически деформируется уже при 800° С. Прочность спеченной двуокиси урана на сжатие зависит от ее пористости и находится в пределах от 42 до 94 кгс/см2. Скорость ползучести при сжатии образцов спеченной двуокиси урана удовлетворительно описывается [104] соотношением

Характеристики тугоплавких вставок из меди (температура плавления 1080 °С) могут быть улучшены напайкой капель олова или свинца, температура плавления которых значительно ниже (соответственно 200 и 327 °С). При расплавлении металла напайки он растворяет в себе медь, вследствие чего вставка быстро разрушается при температуре значительно более низкой, чем температура плавления основного материала вставки.

Весьма важным является новое направление: нетепловое воздействие СВЧ электромагнитного поля на диэлектрические среды, при котором наступает реакция диэлектрической среды без регистрируемого нагрева или при температуре, значительно меньшей, чем при традиционном способе нагрева. '

Химическое осаждение из газовой фазы. Достоинство метода: простота и воспроизводимость процесса; рост пленки осуществляется при температуре, значительно меньшей температуры плавления, что препятствует загрязнению пленки неконтролируемыми примесями; возможность точного легирования пленок в процессе их роста.

Кристаллы этого соединения легко намагничиваются вдоль оси «С» кристаллической решетки и трудно — в других направлениях. Константы анизотропии этого соединения оказались при комнатной температуре значительно более высокими, чем у сплавов Со—Pt, Мп—Bi, Мп—А1. Очень ценным является тот факт, что константа анизотропии соединения YCo5 мало зависит от температуры в пределах 0-н300°С, что предопределяет хорошую термостойкость магнитных материалов. Установлено, что соединения CeCos, РгСо5, SmCo5 обладают той же симметрией, что и YCos, а их константы анизотропии еще выше. В табл. 7-3 приведены свойства некоторых сплавов типа RCo5. Анизотропное поле, определяющее теоретически рассчитанную коэрцитивную силу, можно определить как: HA = jHCM!iKc=2k/Js. Исходя из этого соотношения, #СМакс рассчитано для SmCo5—30 000 э и для YCo5—19 000 э. Для получения высоких значений Нс материалы типа RCos следует намагничивать в более высоких магнитных полях, чем другие магнитные материалы.

где Г, и Г2 — начальная и конечная температуры, СС: г, и г2 — сопротивления при температурах tl и t2. Ом; a — температурный коэффициент сопротивления, "С""1.

где rt rf rj — сопротивления соответственно при температурах 0j и 02; а — температурный коэффициент сопротивления, равный относительному изменению сопротивления при изменении температуры на!°С.

Таблица 1.1. Удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления некоторых проводниковых материалов

Материал Объемное удельное сопротивление при 20 ° С, мкОм • м Температурный коэффициент сопротивления (на 1 ° С)

На начальном участке, т. е. при весьма малых токах, кривая практически прямолинейна и температурный коэффициент а терми-стора положителен; после точки перегиба значения а отрицательны.

где •& — температура проводника в момент t, °C; ро — удельное сопротивление при 0°С, Ом-мм2/м; а — температурный коэффициент сопротивления; / и q — длина и площадь поперечного сечения проводника, м и мм2 соответственно; -уу — плотность материала проводника, г/см3; с0 — массовая теплоемкость при 0°С, Дж/(г-°С); р—-температурный коэффициент изменения теплоемкости.

К термометрам расширения твердых тел относятся биметаллические и дилатометрические, в конструкции которых используются свойства большинства твердых тел изменять свою длину под влиянием температуры. Такие термометры действуют по дифференциальному принципу: удлинение одного элемента (пластинки, стержня, трубки) измеряется по сравнению с удлинением второго (тоже пластинки, стержня). Материал, из которого выполнен первый элемент, имеет большой температурный коэффициент линейного расширения, а материал второго элемента — малый.

Решение. Для нахождения параметров сердечника при температуре, превышающей 20°С, вводим температурный коэффициент в % :

,)Для ферритов, используемых в переменных полях, обычно кроме начальной магнитной проницаемости, измеренной на высокой частоте, указывают тангенс угла потерь tg 6 (или относительный тангенс угла потерь tg б/цнач), критическую частоту fKV, относительный температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости а^ it обратимую магнитную проницаемость [ло0р (т. е. предел отношения изменения магнитной индукции к удвоенной амплитуде напряженности магнитного поля в данной точке кривой намагничивания, деленный на

Относительный температурный коэффициент магнитной Проницаемости ац. Значительная зависимость свойств ферритов от температуры по сравнению с другими высокочастотными магнитными материалами, особенно по сравнению с магнитодиэлектриками, объясняется их низкой точкой Кюри 6. Например, для высокопроницаемых никель-цинковых ферритов в< 100° С. В то же время известно, что при температурах ниже в, но близких к ней, имеют место значительные изменения проницаемости и других магнитных свойств.

Существенными преимуществами марганеццинковых ферритов по сравнению с никельцинковыми являются: значительно меньшие потери на гистерезис, более высокая индукция насыщения и меньший температурный коэффициент магнитной проницаемости; недостатками — меньнше значение /кр, что позволяет рассматривать марганеццинко-вые ферриты как низкочастотные (до нескольких мегагерц), а никель-цинковые — как высокочастотные (до сотен мегагерц).