铜的电阻率在温度降低时如何变化(铜的电阻率与温度对照表)

选导线 还是毫欧表精明

(曾广伦)

转眼间,2013年以440元购买的VC480C毫欧表,离开身边已经7年了。这些天,为测量锂电池的内阻,做了一些实验。当用数字万用表去测量准备用来做负载的8.2Ω电阻时,数字万用表竟然显示出9.6Ω的数值。怎么可能呢?我买的是金属膜电阻,绝对不会有这么大的误差。短路数字万用表两表笔,问题出来了,表笔的电阻竟然有1.4Ω的电阻。真的不可思议啊!

就在这个时候,我想起了曾经花大钱购买的VC480C毫欧表。

我要自制几副万用表的表笔,尽量把表笔的电阻降低到可以忽略的程度。于是,从淘宝买到了两条截面积2.5mm2,1.5米长,带两个香蕉插头的电力测试线。我要测量一下这根线的电阻有多大。显然,这么小的阻值,无论是数字万用表或是指针万用表都很难准确地测量出来。毫欧表,用在这里,应该是有用武之地了。

如果两根电力测试线的电阻很小,就把它一分为二,变成75厘米长的万用表表笔。这样,因为表笔的阻值是已知的,用数字万用表测量小阻值的电阻时,减去表笔的电阻就是被测电阻的阻值了(当然也可以使用置零按键)。可以做到心中有数。

在毫欧表显示屏提示电池不足的情况下,因为没有现成的电池,决定先测量那根截面积2.5mm2,1.5米长电力测试线。短路表笔调零后,测得这根导线的电阻是12.71mΩ。把这两根截面积2.5mm2的导线中间剪断,观察其导线的粗细和质感,还真不错。

根据测试结果,求得2.5mm2截面积的铜导线每米的电阻为8.473mΩ。按此计算,100米的这种截面积的铜线,电阻应该是0.85Ω。不足1Ω。

继续对新购的音响专用线进行测试。商家没有给出导线的截面积,而是给出了里面有多少根线的规格。我购买了400根线的规格。最顶级的是600根线的。400线其次。5米长13.8元。测得其电阻为0.234Ω。求得该音响线每一米的电阻为0.0468Ω。亦即46.8mΩ。与2.5mm2的电力测试线(8.47mΩ)相比,音响线的电阻比电力测试线的电阻大接近6倍!

那么,理论上截面积2.5mm2的铜线,100米长度时,电阻应该是多少呢(假设室温条件下)?

网友说:应该是0.688Ω。根据公式R=ρl/s可以算出。ρ是导体电阻率,l导体长度,s导体横截面积。

导体的电阻率跟温度有关,20℃时的铜的电阻率为0.0172(μΩ? m),所以在常温20℃时是

R=0.0172*10-6*100/2.5*10-6=0.688Ω。

可见,我测得的电力测试线电阻,尽管也是2.5mm2的截面,由于有了插头的接触和测试的误差,当然也与导线的含铜量有关,每100米的电阻已经升高到0.85Ω了。

本次测量说明了一个问题:音响线是一种忽悠。其导线的质量比电力测试线差多了。电力测试线也非常柔软,铜芯的质感比400线的音响线好多了。当然,音响线每米2.76元,比电力测试线便宜多了。

和音响线同时到货的还有10米2芯线。截面是2.5mm2。价钱33.25元。它的电阻有多大呢?

10米,0.077Ω。按此推算,100米就是0.77Ω。与理论计算的0.688Ω比较接近了。

我不知道对万用表表笔有些什么要求?也不知道如何检验导线截面积用的是什么办法?毫欧表告诉我:真理就在导线的电阻里。

得益于我们从事电的专业,我们有能力对不同截面积的铜导线作出是否合格的判断了:

1mm2的铜导线,每100米,常温状态电阻为1.72Ω;

2.5mm2的铜导线,每100米,常温状态电阻为0.688Ω;

4mm2的铜导线,每100米,常温状态电阻为0.43Ω;

6mm2的铜导线,每100米,常温状态电阻为0.287Ω。

在需要大量采购各种不同截面的导线时候,带上你的毫欧表,你就不会被价格忽悠了。

如果你是靠实力经营的导线商家,就把我写的上述几个不同截面积的导线电阻公布出来,贴在自己的门面上,并为顾客准备好测试它的毫欧表。我相信,喜欢兴风作浪,靠投机发财的人,永远也不可能战胜冰心玉壶,实力强大的人。

据查,导线电阻的国家标准是:

0.75平方毫米绞合铜导体的20摄氏度的导体电阻是26欧/千米;

1.0平方毫米绞合铜导体的20摄氏度的导体电阻是19.5欧/千米;

1.5平方毫米绞合铜导体的20摄氏度的导体电阻是13.3欧/千米;

2.5平方毫米绞合铜导体的20摄氏度的导体电阻是7.98欧/千米。

与国家标准比较可知:上述测试的2芯线 百米直流电阻为0.77Ω,符合2.5mm2截面导线0.798Ω/百米的国家标准。

应该说明的是:实际测量中,因为接触电阻,仪表的精确度等等因素,都会影响测量结果。从这几次测量可以感觉到:电力测试线,2芯线质量还是不错的。比较接近理论值。当然,被测量的导线长度越长,准确度也会高一些。

写完这篇文章后,以13元买到,来自拼多多的10米两芯导线到货了。继续用毫欧表测量一下它的电阻。电阻为0.298Ω。100米的电阻就是2.98Ω了。1.5mm2截面的铜线,百米电阻国家标准才1.33Ω啊!感觉,这种导线有弹性,捏不到一起,怀疑不是铜。每米1.38元的2芯线,如果是铜质材料,怎么可能卖这个价钱呢?毫欧表,把导线的一切都看清楚了,把导线直径比较大的假象给揭穿了。

(曾广伦)

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