MGA CONDUCTOR NG ELEKTRIKAL: MGA URI AT PANGUNAHING KATANGIAN - PISIKAL - 2025

Ang mga de- koryenteng conductor o conductive na materyales ay ang mga may kaunting pagtutol sa daloy ng mga de-koryenteng kasalukuyang, na ibinigay ang mga tiyak na katangian. Ang atomic na istraktura ng mga conductor ng elektrikal ay nagpapadali sa paggalaw ng mga electron sa pamamagitan ng mga ito, kung saan ang uri ng sangkap na ito ay pinapaboran ang paghahatid ng kuryente.

Ang mga konduktor ay maaaring iharap sa iba't ibang mga form, ang isa sa mga ito ay materyal sa mga tiyak na pisikal na kondisyon, tulad ng mga metal bar (rod) na hindi ginawa upang maging bahagi ng mga de-koryenteng circuit. Sa kabila ng hindi bahagi ng isang de-koryenteng pagpupulong, ang mga materyales na ito ay palaging nagpapanatili ng kanilang mga katangian ng konduktibo.

Mayroon ding mga unipolar o multipolar na conductors, na pormal na ginagamit bilang pagkonekta ng mga elemento ng mga de-koryenteng circuit sa mga setting ng tirahan at pang-industriya. Ang ganitong uri ng conductor ay maaaring mabuo sa loob ng mga wire ng tanso o isa pang uri ng metal na materyal, na sakop ng isang insulating surface.

Bilang karagdagan, depende sa pagsasaayos ng circuit, ang mga conductor para sa mga aplikasyon ng tirahan (manipis) o mga cable para sa mga underground taps sa mga de-koryenteng sistema ng pamamahagi (makapal) ay maaaring magkakaiba.

Para sa mga layunin ng artikulong ito, tututuon natin ang mga katangian ng mga conductive material sa kanilang purong estado; Bilang karagdagan, malalaman natin kung alin ang mga ginagamit na materyales na pang-conductive ngayon at kung bakit.

katangian

Ang mga conductor ng elektrikal ay nailalarawan sa pamamagitan ng hindi pagbibigay ng maraming pagtutol sa pagpasa ng mga de-koryenteng kasalukuyang sa pamamagitan ng mga ito, na posible lamang salamat sa kanilang mga de-koryenteng at pisikal na katangian, na ginagarantiyahan na ang sirkulasyon ng kuryente sa pamamagitan ng konduktor ay hindi nagpapupukaw ng pagpapapangit o pagkawasak. ng materyal na pinag-uusapan.

Mga katangian ng elektrikal

Ang pangunahing katangian ng mga de-koryenteng conductor ay ang mga sumusunod:

Magandang kondaktibo

Ang mga konduktor na elektrikal ay dapat magkaroon ng mahusay na kondaktibiti sa koryente upang matupad ang kanilang pag-andar sa transportasyon ng de-koryenteng enerhiya.

Ang International Electrotechnical Commission ay nagpasiya noong kalagitnaan ng 1913 na ang electrical conductivity ng tanso sa dalisay na estado nito ay maaaring magsilbing sanggunian para sa pagsukat at paghahambing ng conductivity ng iba pang mga conductive material.

Kaya, itinatag ang International Annealed Copper Standard (IACS para sa acronym nito sa Ingles).

Ang sanggunian na pinagtibay ay ang kondaktibiti ng isang naka-ambong tanso na tanso na isang haba ang haba, at isang gramo ng masa sa 20 ° C, na ang halaga ay katumbas ng 5.80 x 10 ⁷ Sm ^-1 . Ang halagang ito ay kilala bilang 100% electrical conductivity IACS, at ito ang benchmark para sa pagsukat ng conductivity ng mga conductive material.

Ang isang kondaktibo na materyal ay isinasaalang-alang tulad nito kung mayroon itong higit sa 40% IACS. Ang mga materyales na may kondaktibiti na higit sa 100% IACS ay itinuturing na mataas na conductivity material.

Ang istraktura ng atom ay nagbibigay-daan sa pagpasa ng kasalukuyang

Pinapayagan ng istruktura ng atom ang pagpasa ng kasalukuyang electric, dahil ang mga atom ay may kaunting mga electron sa kanilang valence shell at, naman, ang mga electron na ito ay tinanggal mula sa nucleus ng atom.

Ang inilarawan sa pagsasaayos ay nagpapahiwatig na ang isang malaking halaga ng enerhiya ay hindi kinakailangan para sa mga electron na lumipat mula sa isang atom papunta sa isa pa, pinadali ang paggalaw ng mga electron sa pamamagitan ng conductor.

Ang mga ganitong uri ng mga electron ay tinatawag na mga libreng elektron. Ang kanilang disposisyon at kalayaan ng paggalaw sa buong istraktura ng atom ay kung ano ang gumagawa ng sirkulasyon ng koryente sa pamamagitan ng konduktor na kondukado.

United nuclei

Ang molekular na istraktura ng mga conductor ay binubuo ng isang mahigpit na niniting na network ng nuclei, na nananatiling hindi kumikibo dahil sa pagkakaugnay nito.

Ginagawa nito ang paggalaw ng mga electron na malayo sa loob ng molekula ng molekula, dahil malayang gumagalaw sila at gumanti sa kalapitan ng isang electric field.

Ang reaksyon na ito ay nagpapahiwatig ng paggalaw ng mga electron sa isang tiyak na direksyon, sa gayon pinapayagan ang sirkulasyon ng electric current sa pamamagitan ng conductive material.

Balanse ng elektrostatic

Sa pamamagitan ng napapailalim sa isang partikular na singil, ang mga conductive na materyales sa huli ay umabot sa isang estado ng electrostatic equilibrium kung saan hindi nagaganap ang kilusan ng mga singil sa loob ng materyal.

Ang positibong singil ay nagpapalubha sa isang dulo ng materyal at negatibong singil na maipon sa kabaligtaran. Ang pag-alis ng mga singil patungo sa ibabaw ng conductor ay bumubuo ng pagkakaroon ng pantay at kabaligtaran na mga patlang ng kuryente sa loob ng conductor. Kaya, ang kabuuang panloob na larangan ng kuryente sa loob ng materyal ay zero.

Mga katangiang pang-pisikal

Mapapahamak

Ang mga de-koryenteng conductor ay dapat na malungkot; iyon ay, dapat silang may kakayahang mag-deforming nang hindi masira.

Ang mga konduktibong materyales ay madalas na ginagamit sa mga aplikasyon sa domestic o pang-industriya, kung saan dapat silang isailalim sa baluktot at baluktot; samakatuwid, ang kakayahang umangkop ay isang napakahalagang katangian.

Lumalaban

Ang mga materyales na ito ay dapat na mapaglabanan, upang mapaglabanan ang mga kondisyon ng mekanikal na stress na kung saan sila ay karaniwang nasasakop, kasabay ng mataas na temperatura dahil sa sirkulasyon ng kasalukuyang.

Inselling layer

Kapag ginamit sa isang tirahan o pang-industriya na aplikasyon o bilang bahagi ng magkakaugnay na sistema ng suplay ng kuryente, ang mga conductor ay dapat palaging sakop ng isang naaangkop na layer ng insulating.

Ang panlabas na layer na ito, na kilala rin bilang isang insulating jacket, ay kinakailangan upang maiwasan ang mga de-koryenteng kasalukuyang dumadaloy sa conductor mula sa pakikipag-ugnay sa mga tao o mga bagay sa paligid nito.

Mga uri ng mga conductor ng kuryente

Mayroong iba't ibang mga kategorya ng mga conductor ng koryente at, naman, sa bawat kategorya ay ang mga materyales o media na may pinakamataas na conductivity ng koryente.

Sa pamamagitan ng kahusayan, ang pinakamahusay na mga conductor ng koryente ay solidong mga metal, na kung saan ang tanso, ginto, pilak, aluminyo, iron at ilang mga haluang metal.

Gayunpaman, mayroong iba pang mga uri ng mga materyales o solusyon na may mahusay na mga katangian ng pagpapadaloy ng kuryente, tulad ng mga solusyon sa grapayt o asin.

Nakasalalay sa paraan kung saan isinasagawa ang electrical conduction, posible na pag-iba-ibahin ang tatlong uri ng mga materyales o conductive media, na detalyado sa ibaba:

Mga conductor ng metal

Ang pangkat na ito ay binubuo ng mga solidong metal at kani-kanilang mga haluang metal.

Ang mga konduktor ng metal ay may utang sa kanilang mataas na kondaktibiti sa mga ulap ng mga libreng elektron na pabor sa sirkulasyon ng kasalukuyang electric sa pamamagitan ng mga ito. Ibinigay ng mga metal ang mga electron na matatagpuan sa huling orbit ng kanilang mga atomo nang hindi namumuhunan ng mas maraming halaga ng enerhiya, na gumagawa ng pagtalon ng mga electron mula sa isang atom hanggang sa isa pang hangarin.

Sa kabilang banda, ang mga haluang metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang mataas na resistivity; iyon ay, nagpapakita sila ng isang pagtutol na proporsyonal sa haba at diameter ng conductor.

Ang pinaka-karaniwang ginagamit na haluang metal sa mga pag-install ng elektrikal ay tanso, isang tanso na haluang metal; tinplate, isang haluang metal na bakal at lata; tanso na haluang metal na nikelado; at mga haluang metal na chromium.

Mga conductor ng elektrolitik

Ito ang mga solusyon na binubuo ng mga libreng ion, na tumutulong sa ionic class na de-koryenteng konduksyon.

Para sa karamihan, ang mga uri ng conductor na ito ay naroroon sa mga solusyon sa ionic, dahil ang mga electrolytic na sangkap ay dapat sumailalim sa bahagyang (o kabuuang) dissociation upang mabuo ang mga ions na magiging singil ng mga tagadala.

Ang mga conductor ng elektrolitik ay nakabatay sa kanilang operasyon sa mga reaksyon ng kemikal at sa pag-aalis ng bagay, na nagpapadali sa paggalaw ng mga electron sa pamamagitan ng landas ng sirkulasyon na pinagana ng mga libreng ion.

Mga konduktor ng gas

Sa kategoryang ito ay ang mga gas na nauna nang sumailalim sa isang proseso ng ionization, na nagpapahintulot sa pagpapadaloy ng koryente sa pamamagitan nila.

Ang air mismo ay kumikilos bilang isang conductor ng koryente kapag, sa pagbagsak ng dielectric, nagsisilbi itong medium conductive para sa pagbuo ng mga kidlat at de-koryenteng paglabas.

Mga halimbawa ng conductor

Aluminyo

Ito ay lubos na ginagamit sa mga overhead electrical system ng paghahatid mula noong, sa kabila ng pagkakaroon ng isang 35% na mas mababang kondaktibiti kung ihahambing sa annealed copper, ang bigat nito ay tatlong beses na mas magaan kaysa sa huli.

Ang mga mataas na boltahe ng boltahe ay karaniwang sakop ng isang panlabas na ibabaw ng polyvinyl chloride (PVC), na pinipigilan ang konduktor mula sa sobrang init at ibukod ang pagpasa ng elektrikal na kasalukuyang mula sa labas.

Copper

Ito ang metal na pinaka ginagamit bilang isang conductor ng koryente sa mga pang-industriya at tirahan na aplikasyon, na ibinigay ang balanse na ipinakita nito sa pagitan ng conductivity nito at ang presyo nito.

Ang Copper ay maaaring magamit sa mga conductor na may mababang at daluyan na gauge, na may isa o maraming mga wire, depende sa amperometric na kapasidad ng conductor.

Ginto

Ito ay isang materyal na ginamit sa mga elektronikong asamblea ng mga microprocessors at integrated circuit. Ginagamit din ito upang gumawa ng mga terminal ng baterya para sa mga sasakyan, bukod sa iba pang mga aplikasyon.

Ang kondaktibiti ng ginto ay humigit-kumulang na 20% mas mababa kaysa sa kondaktibiti ng isang pinagsama na ginto. Gayunpaman, ito ay isang napakatagal at materyal na lumalaban sa kaagnasan.

Pilak

Sa pamamagitan ng isang kondaktibo ng 6.30 x 10 ⁷ Sm ^-1 (9-10% na mas mataas kaysa sa kondaktibiti ng isang naka-ambong tanso), ito ang metal na may pinakamataas na koryente na kondaktibiti na kilala hanggang sa kasalukuyan.

Ito ay isang napaka-malleable at ductile material, na may tigas na maihahambing sa ginto o tanso. Gayunpaman, ang gastos nito ay napakataas, kaya ang paggamit nito ay hindi gaanong karaniwan sa industriya.

Mga Sanggunian

1. Electric conductor (sf). Nakasiguro. Havana Cuba. Nabawi mula sa: ecured.cu
2. Mga conductor ng elektrikal (sf). Nabawi mula sa: aprendeelectricidad.weebly.com
3. Longo, J. (2009) Mga conductor sa elektrisidad. Nabawi mula sa: vivehogar.republica.com
4. Martín, T, at Serrano A. (nd). Ang mga conductor sa electrostatic equilibrium. Polytechnic University ng Madrid. Espanya. Nabawi mula sa: montes.upm.es
5. Pérez, J., at Gardey, A. (2016). Kahulugan ng conductor ng kuryente. Nabawi mula sa: definicion.de
6. Mga katangian ng mga electrical conductor (sf). Nabawi mula sa: neetescuela.org
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Kondaktibiti ng kuryente. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
8. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Electric conductor. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org