פתיחת התפריט הראשי
השפעת חימום על סליל של תרמומטר עשוי דו-מתכת.

דו-מתכת (ידוע גם בתור צמד מתכות או בי מטאל) הוא התקן המשמש לתרגום שינוי טמפרטורה לתנועה מכנית.

תוכן עניינים

מבנהעריכה

 
הדגמה של פעולת דו-מתכת

הדו-מתכת מורכב משני פסי מתכת או סגסוגות שונות, בדרך כלל פלדה ונחושת או פליז, בעלות מקדם התפשטות שונה, אשר מוצמדים זה לזה לכל אורכם באמצעות מיסמור, ריתוך או הלחמה. בגלל מקדמי ההתפשטות השונים של הפסים, בשילוב העובדה שמתכות דקות הן אלסטיות, שינויי טמפרטורה גורמים לפס המשולב להתעקם לכיוון אחד עם עליית טמפרטורה ולכיוון ההפוך עם ירידת הטמפרטורה. ככל שאורך פס הדו מתכת גדול יותר, גדלה הרגישות לשינויי טמפרטורה.

נוסחת עיקוםעריכה

העיקום של פס דו מתכת ניתן לחישוב באמצעות הנוסחה:

 

כאשר   , ,  ,   הן מודול האלסטיות והעובי של שני החומרים.   מחושב על ידי הנוסחה

 

כאשר α1 ו-α2 הם מקדמי ההתפשטות השונים, ו-ΔT הוא שינוי הטמפרטורה היחסי למצב בו לדו-מתכת אין עקמומיות.[1][2]

שימושיםעריכה

התקני דו-מתכת משמשים במגוון רחב של ישומים בתחומי המכניקה והחשמל. בין ההתקנים בהם נעשה שימוש בדו-מתכת ניתן למצוא שעונים, וסתי חום, מדחומים ומבטחים.

היסטוריהעריכה

פס הדו-מתכת הראשון הידוע נוצר במאה ה-18 על ידי יצרן שעונים בשם ג'ון הריסון, הנחשב לממציא ההתקן. הוא ייצר את ההתקן בשנת 1759 עבור כרונומטר, על מנת לפצות על השפעת שינויי טמפרטורה על הקפיץ המאזן. הפס הורכב ממתכות שהוצמדו באמצעות סימרור, אך בהמשך פיתח הריסון שיטה להצמדת פליז מותך לפלדה.

ראו גםעריכה

קישורים חיצונייםעריכה

  מדיה וקבצים בנושא דו-מתכת בוויקישיתוף

הערות שולייםעריכה

  1. ^ Clyne, TW. “Residual stresses in surface coatings and their effects on interfacial debonding.” Key Engineering Materials (Switzerland). Vol. 116-117, pp. 307-330. 1996
  2. ^ Timoshenko, J. Opt. Soc. Am. 11, 233 (1925)