Переходное сопротивление контакта.

В месте перехода тока из одного проводника в

Рис. 3. Модель контакта другой возникает электрическое сопротивление, которое называется переходным сопротивлением контакта.

Переходное сопротивление контакта можно представить как результат резкого повышения плотности тока в местах соприкосновения контактных поверхностей по сравнению с плотностью тока в самом контакте (рис. 3). В местах соприкосновения проводников линии тока стягиваются к участкам с малым сечением, которые представляют большое сопротивление току. Это сопротивление называется сопротивлением стягивания и определяется по следующей формуле:

, (1)

где r – удельное сопротивление материала контактов, Ом. м; a – радиус площадки фактического касания, м; n – число точек касания.

Радиус фактического касания (рис. 4) зависит от вида деформации материала контактов. При упругой деформации радиус площадки

определяется формулой:

, (2)

где F_к – контактное нажатие, Н; Е – модуль уп-

ругости материала, Н/м.

При пластической деформации радиус пло-

щадки определяется формулой:

Рис. 4. Площадка касания

, (3)

где σ_см – предел прочности материала контактов на смятие, Н/м².

Таким образом, переходное сопротивление контакта можно представить следующим выражением:

R_п = R_ст + R_пл. (4)

Здесь R_пл – сопротивление окисной пленки на поверхности контакта.

На основании опытных данных величина переходного сопротивления определяется выражением

. (5)

Здесь k_пх – коэффициент, завися-

Рис. 5. Зависимость переходного щий от материала и формы кон-

сопротивления от силы контактного такта, способа обработки и состоя-

нажатия ния контактной поверхности; n – показатель степени, характеризующий число точек соприкосновения, для различных контактов имеет следующие значения: точечный контакт n = 0,5; линейный контакт n = 0,5…0,7; поверхностный контакт n = 0,7…1,0.

С увеличением контактного нажатия переходное сопротивление уменьшается вследствие увеличения площади касания за счет смятия бугорков (рис. 5). Причем, после снятия F_к за счет остаточной деформации бугорков на поверхности контактов, переходное сопротивление становится меньше, чем при увеличении F_к.

Переходное сопротивление очень чувствительно к окислению поверхности в виду того, что окислы многих металлов являются плохими проводниками. Окисление поверхности контактов происходит под воздействием кислорода воздуха. Вследствие окисления переходное сопротивление может возрасти в сотни и тысячи раз. Возрастание переходного сопротивления приводит к увеличению мощности на R_п и возрастанию температуры контактного соединения. Для борьбы с окислением контактов их покрывают оловом, серебром или техническим вазелином.