合金の抵抗
多くの金属や複数の金属の合金が数多くあります。
人間の冶金実験による最も初期の人工合金は、紀元前 3000 年から 2500 年頃に (考古学的遺跡に基づいて) 作成されました。
それを構成する金属（銅と錫）が自然の状態で（豊富に）存在し、鉱石から抽出する必要がないため、主に青銅です。
金と銀は自然界に豊富に存在する金属であり、そのため紀元前 5 千年紀から知られており、特に金の色や硬度を変えるためによく混合されています。
理論的には、合金は無限に存在します。基本的なプロセスは単純です。2 つ以上の金属を適切な融点に達するまで加熱し、適切な用量に従って混合し、冷却を開始するだけです。
したがって、独自の特性を持つ新しい合金を作成するには、成分の投与量をわずかに変更するだけで十分です。さらに、新しい合金の製造条件も重要です。たとえば、融点、焼成条件、さらには冷却時間を変更するだけで十分です。
合金の抵抗の組成に対する依存性は、非常に異なる特性を持っています。場合によっては、合金は、合金を構成する 2 つの金属の非常に小さな結晶の集合体です。各金属は互いに独立して結晶化し、その後、合金内でそれらの結晶が均一かつかなりランダムに混合されます。
これらは鉛、スズ、亜鉛、カドミウムであり、何らかの方法で混合されています。さまざまな濃度でのこのような合金の抵抗は、純粋な金属の抵抗の極端な値の間にあります。つまり、常にそれらの大きい方よりも小さく、小さい方よりも大きくなります。
金属抵抗の詳細: 導体の抵抗を決めるもの
もう一つの役立つ記事: 金属および合金の基本特性
以下の図は、亜鉛-錫合金の抵抗率の 2 つの金属の体積濃度への依存性をグラフで示しています。
横軸は、合金単位体積のパーセンテージとして錫の体積を示します。横座標６０は、合金の単位体積が０．６体積の錫と０．４体積の亜鉛を含むことを意味する。縦軸は合金の抵抗率の値を106倍したものを示します。
純金属なので 抵抗の温度係数 はガスの膨張係数に近い同じオーダーの量であるため、考慮されているグループの合金が同じオーダーの係数を持っていることは明らかです。
他の多くの場合、2 つの金属の合金は、2 つの金属の原子で構成される小さな結晶で構成される均質な塊です。
このような混合結晶は、2 つの金属の原子から任意の比率で形成される場合もありますが、そのような形成が特定の濃度領域でのみ可能である場合もあります。
これらの領域の外側では、合金は、純粋な金属の結晶と、両方のタイプの原子から構成される混合タイプの結晶との混合物である点を除いて、検討した最初のグループの合金と同様です。
このタイプの合金の抵抗率は、通常、2 つの金属の抵抗率よりも大きくなります。
下の図は、混晶を形成する金と銀の合金の各濃度における抵抗率の濃度依存性をグラフで示したものです。曲線を作成する方法は、前の図の曲線と同じです。
グラフ上の純銀の抵抗は 1.5 * 10-6、純金は 2.0 * 10-8 です... 2 つの金属を等体積 (50%) 合金化すると、抵抗が 10.4 * 10-8 の合金が得られます。 6.
このグループの合金の抵抗温度係数は、一般に、合金を構成する各金属よりも低くなります。
下の図は、金と銀の合金の温度係数の金の濃度への依存性をグラフで示しています。
15% ～ 75% の濃度範囲では、抵抗温度係数は純金属の同じ係数の 4 分の 1 を超えません。
3 つの金属の合金の中には技術的に重要なものもあります。
これらの合金の最初のマンガニンは、適切に処理されると温度係数がゼロになり、その結果マンガニン ワイヤが精密抵抗マガジンの製造に使用されます。
ニッケル、クロムにマンガン、シリコン、鉄、アルミニウム（ニクロム）を加えた合金は、さまざまな発熱体の製造に最も一般的な材料です。
このタイプの合金の詳細については、次をご覧ください。 ニクロム：品種、組成、特性および特性
残りの合金（コンスタンタン、ニッケル、ニッケルシルバー）は、かなりの抵抗を持ち、加減抵抗器のワイヤーがしばしば持つかなり高温の空気中での酸化が比較的少ないため、調整加減抵抗器の製造に使用されます。
電気業界で最も一般的に使用される三元合金の詳細については、ここを参照してください。高抵抗材料、高抵抗合金
さまざまな合金の比抵抗値は大きく異なる可能性があるため、特別な参考書で調べるか、実験的に決定するのが最善です。
例として、Mg-Al 合金および Mg-Zn 合金の電気抵抗と熱伝導率の値を示します。
この研究では、Mg - Al および Mg - Zn 二元合金の電気抵抗率と熱伝導率を 298 K から 448 K の温度範囲で調査し、合金の対応する電気伝導率と熱伝導率の関係を分析します。
以下も参照してください。 電気設備で最も一般的な導電性材料