接触电阻的本质

    电流通过两导体电接触处的主要现象是在接触处出现局部高温。产生此现象的原因是由于在接触处存在一个附加电阻，该电阻被称为接触电阻。接触电阻由收缩电阻和表面膜电阻两部分组成。

    收缩电阻：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，只有少数凸出的点或者小面发生了真正的接触，其中仅仅是一部分导电斑点才能导电。当电流通过这些很小的导电斑点时，电流线必然发生收缩现象。由于电流线的收缩，电阻值相应增大。这个因电流线收缩而形成的附加电阻称为收缩电阻。接触元件地总收缩电阻的大小与接触元件材料的电阻率成正比，与导电斑点的直径成反比。

    表面膜电阻：由于接触点上导体表面氧化膜、硫化膜、油膜、水膜及尘埃等的存在，改变了电流通路中的位势分布，影响自由电子的运动，也会引入一个额外电阻增量，这个电阻增量称为表面膜电阻。它的存在使接触电阻增大，并引起接触电阻不稳定，甚至破坏电接触连接的正常导电。为了减小膜电阻，可以增加接触压力把膜压碎。

    一般来说，电接触表面氧化膜居多，而氧化膜多半是半导体，电阻率很高。氧化物薄膜使接触电阻大大增加。

    在高压或低压强电流电器中，触头的接触压力通常都很大，足以将表面膜压碎且容易在膜间形成大于1000KV/cm的高场强将膜击穿，故接触电阻主要为收缩电阻。低压小容量电器中的主要问题则是表面膜电阻。

    在电气应用中，我们希望接触处的电阻尽可能地减少，而且保持长期稳定。影响接触电阻的因素主要由接触形式、接触压力、温度、化学腐蚀、接触面的光洁度、导体材料性质等。

    增大接触压力，可使接触电阻减小。接触点温度升高后，金属的电阻率增大，但材料的硬度有所降低，使有效接触面积增大，接触点增加。但是如果温度急剧升高，由于温度足够高，就会使接触面氧化，加剧氧化膜的生长变厚，导致发热更甚，形成恶性循环。为了使接触电阻保持稳定，电接触的长期工作允许温度规定得很低。

    为了减少电化学腐蚀作用，不宜采用在电化顺序表中相距较远的金属构成电接触。在两种金属的接触面，用电镀或喷涂等方法，覆盖同一种金属，可以减少电化学腐蚀，但覆盖层金属应具有较稳定的化学性能及良好的电性能。

    构成电接触的金属材料性质直接影响接触电阻的大小，这些性质主要由材料的电阻率、材料的硬度、材料的化学性能等。

    接触表面可以是粗加工，也可以是精加工，表面光洁度对接触电阻有一定的影响。例如对于大、中电流触头表面，不要求精加工，重要的是平整。两个平整而较粗糙的平面接触在一起，触点数目较多，且能有效地清除氧化膜。相反，精加工的光滑表面，当装配稍有歪斜时，接触点显著减少。光滑表面的接触电阻较稳定一些，但可能比相对粗糙接触面的接触电阻更大一些，加工过于精细不一定能降低接触电阻。

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