电接触理论

霍尔姆接触定律
霍尔姆接触定律（Holm's Law of Contact）是电接触理论中的一个基本原理，它描述了接触电阻与接触压力之间的关系。

该定律是由德国物理学家霍尔姆（R. Holm）在19世纪末提出的，它指出在一定条件下，接触电阻与接触压力成反比关系。

霍尔姆接触定律的表达式为：
R = K / F^m
其中：
R 是接触电阻；
F 是接触压力；
K 和 m 是与接触材料、表面状况、温度等有关的常数。

这个定律表明，当接触压力增加时，接触电阻会减小。

这是因为增加接触压力可以改善接触界面的机械接触，使得接触面积增大，从而减小了接触电阻。

这个定律在电接触领域中有着广泛的应用，它可以帮助我们理解和预测电接触的性能和稳定性。

需要注意的是，霍尔姆接触定律只适用于一定范围内的接触压力和接触条件。

当接触压力过大或接触条件发生变化时，接触电阻与接触压力之间的关系可能会发生变化。

此外，该定律也忽略了其他因素（如接触材料的电阻率、温度等）对接触电阻的影响。

因此，在实际应用中，我们需要综合考虑各种因素，以便更准确地预测和控制电接触的性能。

§6-2 接触电阻的理论和计算 实际的金属表面加压接触的过程如下：两金属表面开始接
触时，有三个起始的实际接触点，由于刚接触时还未发生形变，
实际接触面积非常小，接近于零。由于此时接触面压强很大 （近似无限大）而发生形变。起始接触点在强大压强下将由弹 性形变过渡到塑性形变。在起始接触面受压变形的同时，总实 际接触面积扩大，两金属表面未接触部分逐渐互相接近。这样 金属表面凸出高度较小的点也会陆续不断接触而出现许多新的 实际接触点。由于总的实际接触面不断增大，实际接触面上所
触头烧损，有时是将主、副和弧触头并联在一起使用。
② 触头根据控制电流的大小分为：弱电流触头(几个培以下， 如继电器的触头)、中电流触头(几个安培~几百个安培，如 低压断路器的触头)和强电流触头(几百个安培以上，如高 压断路器和部分低压断路器)。
§6-1 电接触的分类和要求
§6-1 电接触的分类和要求
§6-1 电接触的分类和要求
四、为保证电接触长期稳定而可靠工作，必须做到：
1、电接触在长期通过额定电流时，温升不超过国家标准规定的数值，
而且温升长期保持稳定；
2、电接触在短时通过短路电流或脉冲电流时，接触处不发生熔焊或松 弛；
3、可分合接触在开断过程中，接触材料损失尽量小；
4、可分、合接触在闭合过程中。接触处不应发生不能断开的熔焊，且 触头表面不应有严重损伤或变形。
§6-2 接触电阻的理论和计算
导体电阻比接触电阻小得多，工程中可近似认为：Rj=Rab’
接触电阻的物理实质是什么呢？
电接触 学科的奠 基人霍尔 姆 (R. Holm)做了正确的解释。
电接触学科的奠基人霍尔姆(R. Holm)指出：任何用肉眼看 来磨得非常光滑的金属表面，实际上都是粗糙不平的，当两 金属表面互相接触时，只有少数凸出的点(小面)发生了真正 的接触，其中仅仅是一小部分金属接触或准金属接触的斑点 才能导电.当电流通过这些很小的导电斑点时，电流线必然 会发生收缩现象，见下图6-4的示意图。

第六章电接触理论§6-1 概述任何一个电系统，都必须将电流（作为电的信号或电的能量）从一个导体通过导体与导体的接触处传向另一个导体。

此导体与导体的接触处称为电接触，它常常是电信号或电能传送的主要障碍。

由电机、电器、自动元件、仪表、计算机等组成的现代化大型复杂电系统，例如通信系统、控制系统、拖动系统、电力系统等，它们所包含的电接触数目往往成千上万。

如果其中一个或几个工作不正常或失效，则将导致整个系统工作紊乱甚至停顿，其后果极其严重。

电系统和电器元件中电接触的具体结构类型是多种多样的，一般分为三类：1．固定接触两接触元件在工作时间内固定接触在一起，不做相对运动，也不相互分离。

例如母线的螺栓连接或铆接（称永久接触），仪表中的塞子、插头（又称半永久接触器）等。

2．滚动和滑动接触器两接触元件能作相对滚动和滑动，但不相互分离。

例如断路器的滚轮触头，电机的滑环与电刷及电气机车的馈电弓与电源线等。

3．可分、合接触两接触元件可随时分离或闭合。

这种可分、合接触元件常称为触头或触电。

一切利用触头实现电路的接通和断开的电器中都可见到这种接触类型。

上述三种接触型式中，它们共有的工作状态是接触元件闭合接通电流。

运行经验表明，当两导体相互接触流过电流时，接触处会出现局部高温，严重时可达接触导体材料的熔点。

在可分、合接触中它的通电状态除闭合通电以外，还有由闭合过渡到分离，最后切断电路，或由分离过渡到闭合，最后接通电路，以及处于开断状态等。

触头在切断或闭合电路的过程中，触头间往往会出现电弧。

电弧的温度很高，大大超过一般金属材料的熔点或沸点。

即使电弧存在的时间很短，也会使触头表面融化或气化，造成触头材料的损失，或者产生触头的熔焊。

因此，在以上三种电接触类型中，工作任务最重的是分、合接触器。

为了保证电接触长时间稳定而可靠的工作，必须做到：（1）电接触在长期通过额定电流时，温升不超过国家规定的数值，而且温升长期保持稳定。

（2）电接触在短时通过短路电流或脉冲电流时，接触处不发生熔焊成松弛。

第一章概论一、什么是连接器连接器的作用非常单纯：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，保证电流顺畅连续和可靠地流通，使电路实现预定的功能。

连接器是电子设备中不可缺少的部件，顺着电流流通的通路观察，你总会发现有一个或多个连接器。

连接器形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的连接器。

例如，球场上点灯用的连接器和硬盘驱动器的连接器，以及点燃火箭的连接器是大不相同的。

二、为什么要使用连接器设想一下如果没有连接器会是怎样？这时电路之间要用连续的导体永久性地连接在一起，例如电子装置要连接在电源上，必须把连接导线两端，与电子装置及电源通过某种方法（例如焊接）固定接牢。

这样一来，无论对于生产还是使用，都带来了诸多不便。

以汽车电池为例。

假定电池电缆被固定焊牢在电池上，汽车生产厂为安装电池就增加了工作量，增加了生产时间和成本。

电池损坏需要更换时，还要将汽车送到维修站，脱焊拆除旧的，再焊上新的，为此要付较多的人工费。

有了连接器就可以免除许多麻烦，从商店买个新电池，断开连接器，拆除旧电池，装上新电池，重新接通连接器就可以了。

这个简单的例子说明了连接器的好处。

它使设计和生产过程更方便、更灵活，降低了生产和维护成本。

连接器的好处改善生产过程连接器简化电子产品的装配过程。

也简化了批量生产过程易于维修如果某电子元部件失效，装有连接器时可以快速更换失效元部件便于升级随着技术进步，装有连接器时可以更新元部件，用新的、更完善的元部件代替旧的提高设计的灵活性使用连接器使工程师们在设计和集成新产品时，以及用元部件组成系统时，有更大的灵活性。

三、连接器行业涉及的主要相关理论知识（一）电接触理论电接触理论的范围很广，接触的物理—化学过程包括：接触时的热、电、磁、半导体等各种效应，接触电阻的物理本质及其计算，触头接触点温度场、触点的温差热电势及其对金属迁移的影响，触头金属小桥理论与计算，触点间热量和质量转移的物理过程及其数学模型等。