Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Ο χαλκός και το ασήμι είναι συνηθέστεροι
- Το αλουμίνιο λειτουργεί καλά, αλλά έχει κινδύνους
- Ο χρυσός είναι αποτελεσματικός αλλά ακριβός
- Τα κράματα χάλυβα και ορείχαλκου έχουν ειδικές χρήσεις
Οι ηλεκτρικοί αγωγοί διαθέτουν κινητά ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια, που αναφέρονται ως "ηλεκτρόνια" σε μέταλλα. Όταν ένα ηλεκτρικό φορτίο εφαρμόζεται σε ένα μέταλλο σε ορισμένα σημεία, τα ηλεκτρόνια θα κινηθούν και θα επιτρέψουν την ηλεκτρική ενέργεια να περάσει. Τα υλικά με υψηλή κινητικότητα ηλεκτρονίων είναι καλά αγωγοί και τα υλικά με χαμηλή κινητικότητα ηλεκτρονίων δεν είναι καλοί αγωγοί, αλλά αναφέρονται ως "μονωτήρες".
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Ο χαλκός, το ασήμι, το αλουμίνιο, ο χρυσός, ο χάλυβας και ο ορείχαλκος είναι κοινά αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας Ενώ το ασήμι και ο χρυσός είναι και τα δύο αποτελεσματικά, είναι πολύ ακριβό για κοινή χρήση. Οι μεμονωμένες ιδιότητες καθιστούν το ιδανικό για συγκεκριμένους σκοπούς.
Ο χαλκός και το ασήμι είναι συνηθέστεροι
Το αργύλιο είναι ο καλύτερος αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας επειδή περιέχει μεγαλύτερο αριθμό κινητών ατόμων (ελεύθερα ηλεκτρόνια). Προκειμένου ένα υλικό να είναι καλός αγωγός, ο ηλεκτρισμός που διέρχεται από αυτό πρέπει να μπορεί να μετακινεί τα ηλεκτρόνια. τα πιο ελεύθερα ηλεκτρόνια σε ένα μέταλλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αγωγιμότητα του. Ωστόσο, το ασήμι είναι ακριβότερο από άλλα υλικά και δεν χρησιμοποιείται κανονικά, εκτός εάν απαιτείται για εξειδικευμένο εξοπλισμό όπως δορυφόρους ή πίνακες κυκλωμάτων. Ο χαλκός είναι λιγότερο αγώγιμος από το ασήμι, αλλά είναι φθηνότερος και χρησιμοποιείται συνήθως ως αποτελεσματικός αγωγός στις οικιακές συσκευές. Τα περισσότερα καλώδια είναι χάλκινα και οι ηλεκτρομαγνητικοί πυρήνες συνήθως τυλίγονται με σύρμα χαλκού. Ο χαλκός είναι επίσης εύκολος στη συγκόλληση και τυλίγεται σε καλώδια, επομένως χρησιμοποιείται συχνά όταν απαιτείται μεγάλη ποσότητα αγώγιμου υλικού.
Το αλουμίνιο λειτουργεί καλά, αλλά έχει κινδύνους
Το αλουμίνιο, όταν συγκρίνεται με βάρος μονάδας, είναι στην πραγματικότητα πιο αγώγιμο από τον χαλκό και κοστίζει λιγότερο. Το υλικό από αλουμίνιο χρησιμοποιείται σε οικιακά προϊόντα ή σε καλωδιώσεις αλλά δεν είναι μια κοινή επιλογή επειδή έχει αρκετές δομικές ατέλειες. Για παράδειγμα, το αλουμίνιο έχει την τάση να σχηματίζει μια ηλεκτρικά ανθεκτική επιφάνεια οξειδίων σε ηλεκτρικές συνδέσεις, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση της σύνδεσης. Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται αντ 'αυτού για γραμμές μεταφοράς υψηλής τάσης (όπως καλώδια τηλεπικοινωνιακών δικτύων) που μπορούν να περιβληθούν σε χάλυβα για πρόσθετη προστασία.
Ο χρυσός είναι αποτελεσματικός αλλά ακριβός
Ο χρυσός είναι ένας καλός ηλεκτρικός αγωγός και δεν αμαυρώνει όπως άλλα μέταλλα όταν εκτίθεται στον αέρα - για παράδειγμα, ο χάλυβας ή ο χαλκός μπορούν να οξειδώσουν (διαβρωθούν) όταν παραμένουν σε επαφή με οξυγόνο. Ο χρυσός είναι ιδιαίτερα ακριβός και χρησιμοποιείται μόνο για ορισμένα υλικά, όπως εξαρτήματα πλακέτας ή μικρές ηλεκτρικές συνδέσεις. Ορισμένα υλικά μπορούν να λάβουν επιχρύσωση ως ηλεκτρικό αγωγό ή να χρησιμοποιήσουν μια μικρή ποσότητα χρυσού, η οποία στη συνέχεια τοποθετείται σε άλλο υλικό για να μειωθεί το κόστος κατασκευής.
Τα κράματα χάλυβα και ορείχαλκου έχουν ειδικές χρήσεις
Ο χάλυβας είναι κράμα σιδήρου, το οποίο είναι επίσης αγωγός, και είναι ένα άκαμπτο μέταλλο το οποίο είναι ιδιαίτερα διαβρωτικό όταν εκτίθεται στον αέρα. Είναι δύσκολο να χυθεί και δεν χρησιμοποιείται σε μικρά προϊόντα ή μηχανές. Αντίθετα, ο χάλυβας χρησιμοποιείται για την κάλυψη άλλων αγωγών ή για μεγάλες κατασκευές. Ο ορείχαλκος, ο οποίος είναι επίσης κράμα, είναι ένα εφελκυσμένο μέταλλο το οποίο καθιστά εύκολο να λυγίσει και να διαμορφωθεί σε διαφορετικά μέρη για μικρότερα μηχανήματα. Είναι λιγότερο διαβρωτικό από τον χάλυβα, ελαφρώς πιο αγώγιμο, φθηνότερο για να αγοράσει και εξακολουθεί να διατηρεί αξία μετά τη χρήση, ενώ το κράμα χάλυβα είναι πολύτιμο μόνο όταν αγοράζεται για πρώτη φορά.