Fisika

Lineêre dilatasie


Wat gasse betref, is die variasie van afmetings in vaste en vloeibare liggame een van die gevolge van temperatuurvariasie. Ons noem hierdie variasie Termiese uitbreiding.

Dit is slegs van toepassing op liggaamsliggame, en bestaan ​​uit aansienlike variasie van slegs een dimensie. Soos byvoorbeeld in tralies, kabels en drade.

As ons 'n homogene maat beskou, byvoorbeeld van lengte by 'n aanvanklike temperatuur . Wanneer hierdie temperatuur verhoog word tot a (>), word daar gesien dat hierdie balk 'n lengte van (>).

Daar kan dus tot die gevolgtrekking gekom word dat die lineêre uitsetting proporsioneel plaasvind met die temperatuurvariasie en die aanvanklike lengte. . Maar by die ontleding van stawe van gelyke afmetings, maar van 'n ander materiaal gemaak, sou die lengtevariasie daarvan anders wees, omdat die uitbreiding ook die eienskappe van die materiaal waarmee die voorwerp gemaak is, in ag neem, is dit die proporsionaliteitskonstante van die uitdrukking. , gebel lineêre uitsettingskoëffisiënt (α).

Ons kan dus uitdrukking gee aan:

Die eenheid wat gebruik word vir α is die omgekeerde van die temperatuureenheid, soos: .

'N Paar gewone waardes van lineêre uitbreidingskoëffisiënte:

stof
voorsprong
sink
aluminium
silwer
koper
goud
yster
platinum
Glas (algemeen)
wolfram
Pyrex-glas

Bimetaal lem

Een van die mees gebruikte lineêre dilatasie-toepassings in die alledaagse lewe, is vir die konstruksie van bimetalliese lemme, wat bestaan ​​uit twee plate van verskillende materiale, en daarom verskillende gelaste lineêre uitbreidingskoëffisiënte. As dit verhit word, verhoog die plate hul lengte oneweredig, wat veroorsaak dat hierdie gelaste lem buig.

Bimetale lemme word hoofsaaklik in elektriese en elektroniese toestelle aangetref, aangesien elektriese stroom die geleiers opwarm, wat nie warmer kan wees as om te weerstaan ​​nie.

As die lem gebuig is, het dit die doel om die elektriese stroom te onderbreek, na 'n rustyd daal die geleidertemperatuur, waardeur die lem na sy aanvanklike vorm terugkeer en die gang van elektrisiteit herstel.

Grafiese voorstelling

Ons kan die lineêre dilatasie van 'n liggaam deur 'n grafiek van die lengte daarvan uitdruk. (L) afhangende van temperatuur (θ), soos hierdie:

Die grafiek moet 'n reguit lynstuk wees wat nie deur die oorsprong gaan nie, aangesien die aanvanklike lengte nie nul is nie.

Beskou 'n hoek φ as die helling van die lyn in verhouding tot die horisontale as. Ons kan dit in verband bring met:

omdat: