Врсте електричних проводника и главне карактеристике



Тхе електрични проводници или проводни материјали су они који имају малу отпорност на циркулацију електричне струје, с обзиром на њихове специфичне особине. Атомска структура електричних проводника олакшава кретање електрона кроз њих, чиме овај тип елемената фаворизује пренос електричне енергије.

Проводници се могу појавити у различитим облицима, један од њих је материјал у специфичним физичким условима, као што су шипке метала (арматуре) које нису разрађене да би се састојале од електричних кола. Упркос томе што нису део електричног склопа, ови материјали увек одржавају своје возачке особине.

Ту су и једнополарни или мултиполарни електрични проводници, који се формално користе као спојни елементи електричних кола у стамбеним и индустријским подручјима. Овај тип проводника може бити формиран изнутра од бакарних жица или другог типа металног материјала, покривеног изолационом површином.

Поред тога, у зависности од конфигурације кола, проводници се могу разликовати за кућне примене (танке) или каблове за подземне утичнице у системима за дистрибуцију електричне енергије (дебели).

За потребе овог чланка, фокусираћемо се на карактеристике проводних материјала у њиховом чистом стању; Поред тога, знаћемо који су најчешће коришћени проводни материјали и зашто.

Индек

  • 1 Карактеристике
    • 1.1 Електричне карактеристике
    • 1.2 Физичке карактеристике
  • 2 Врсте електричних проводника
    • 2.1 Метални проводници
    • 2.2 Електролитички проводници
    • 2.3 Плински проводници
  • 3 Примери управљачких програма
    • 3.1 Алуминијум
    • 3.2 Бакар
    • 3.3 Злато
    • 3.4 Силвер
  • 4 Референце

Феатурес

Електрични проводници су карактеристични по томе што не пружају велику отпорност на пролаз електричне струје кроз њих, што је могуће само захваљујући његовим електричним и физичким својствима, што гарантује да циркулација струје од проводника не изазива деформације или разарања. дотичног материјала.

Електричне карактеристике

Главне електричне карактеристике електричних проводника су следеће:

Добра проводљивост

Електрични проводници морају имати добру електричну проводљивост да би испунили своју функцију преноса електричне енергије.

Међународна електротехничка комисија средином 1913. утврдила је да електрична проводљивост чистог бакра може послужити као референца за мјерење и поређење проводљивости других проводних материјала.

Тако је успостављен Међународни стандард за бакар за жарење (Међународни аннеалед Цоппер Стандард, ИАКС за акроним на енглеском језику.

Усвојена референца била је проводљивост жарене бакарне жице дужине једног метра и један грам масе на 20 ° Ц, чија је вредност једнака 5,80 к 107 С.м-1. Ова вредност је позната као 100% ИАЦС електрична проводљивост и представља референтну тачку за мерење проводљивости проводних материјала.

Водљиви материјал се сматра таквим ако има више од 40% ИАЦС-а. Материјали који имају проводљивост већу од 100% ИАЦС сматрају се материјалима високе проводљивости.

Атомска структура омогућава пролаз струје

Атомска структура омогућава пролаз електричне струје, јер атоми имају неколико електрона у својој валентној љусци, а ови електрони су одвојени од језгра атома..

Описана конфигурација подразумева да не захтева велику количину енергије за електроне да се крећу од једног атома до другог, олакшавајући кретање електрона кроз проводник.

Овај тип електрона се назива слободни електрони. Његова диспозиција и слобода кретања по атомској структури је оно што олакшава циркулацију струје кроз возача.

Унитед цорес

Молекуларна структура проводника састоји се од чврсто повезане мреже језгара, која остаје практично непокретна због своје кохезије.

То чини кретање електрона који су далеко унутар молекула погодни, јер се слободно крећу и реагују на близину електричног поља. 

Ова реакција изазива кретање електрона у одређеном правцу, што доводи до циркулације електричне струје кроз проводни материјал.

Електростатичка равнотежа

Када се подвргне одређеном оптерећењу, проводни материјали на крају достигну стање електростатске равнотеже у којој нема кретања набоја унутар материјала.

Позитивни набоји се агломерирају на једном крају материјала и негативни набоји се акумулирају на супротном крају. Померањем набоја према површини проводника настаје присуство једнаких и супротних електричних поља у унутрашњости водича. Дакле, укупно унутрашње електрично поље унутар материјала је нула.

Физичке карактеристике

Маллеабле

Електрични проводници морају бити савитљиви; то јест, морају бити у стању да се деформишу без ломљења.

Проводни материјали се обично користе у домаћим или индустријским применама, у којима морају бити изложени савијању и савијању; због тога је подношљивост изузетно важна особина.

Отпоран

Ови материјали морају бити отпорни на хабање, да издрже услове механичког напрезања којима су обично изложени, заједно са повишеним температурама услед циркулације струје.

Изолациони слој

Када се користе у стамбеној, индустријској примени или као део система међусобног напајања, проводници морају увек бити покривени одговарајућим изолационим слојем.

Овај спољни слој, такође познат као изолациони омотач, је неопходан да би се спречило да електрична струја која пролази кроз проводник буде у контакту са људима или предметима око њега..

Врсте електричних проводника

Постоје различите категорије електричних проводника и, заузврат, у свакој категорији су материјали или медији са највећом електричном проводљивошћу.

За изврсност, најбољи електрични проводници су чврсти метали, међу којима се истичу бакар, злато, сребро, алуминијум, гвожђе и неке легуре..

Међутим, постоје и други типови материјала или раствора који имају добра својства електричне проводљивости, као што су раствори графита или соли.

У зависности од начина на који се спроводи електрична проводљивост, могуће је разликовати три врсте материјала или проводна средства, која су детаљно описана у наставку:

Метал цондуцторс

Ова група се састоји од чврстих метала и њихових легура.

Метални проводници дугују своју високу проводљивост облацима слободних електрона који погодују циркулацији струје кроз њих. Метали дају електроне који се налазе у последњој орбити њихових атома без улагања веће количине енергије, што чини скок електрона са једног атома на други.

С друге стране, легуре се одликују високом отпорношћу; то јест, они имају отпор пропорционалан дужини и пречнику проводника.

Најчешће коришћене легуре у електричним инсталацијама су месинг, легура бакра и цинка; Тинплате, легура гвожђа и коситра; бакар и легуре никла; и легуре хрома и никла.

Електролитички проводници

Ово су решења састављена од слободних јона, који помажу електричној проводљивости јонске класе.

У већини случајева, ови типови проводника су присутни у јонским растворима, пошто електролитичке супстанце морају бити подвргнуте делимичној (или укупној) дисоцијацији да би се формирали јони који ће бити носиоци набоја..

Електролитички водичи свој рад заснивају на хемијским реакцијама и премјештању материје, што олакшава кретање електрона кроз путање циркулације омогућено слободним ионима.

Гасни водичи

У овој категорији су гасови који су претходно били подвргнути процесу јонизације, који омогућава провођење електричне енергије кроз њих.

Сам ваздух делује као проводник електричне енергије када, када дође до диелектричног пробијања, служи као електрично водљиви медиј за формирање муње и електричног удара..

Примери управљачких програма

Алуминијум

Високо се користи у надземним електричним преносним системима јер, упркос 35% мањој проводљивости у односу на жарећи бакар, његова тежина је три пута лакша од задње.

Излази високог напона обично су покривени вањском површином поливинил клорида (ПВЦ), која спречава прегријавање водича и изолира пролаз електричне струје извана..

Цоппер

То је најчешће коришћени метал као електрични проводник у индустријским и стамбеним примјенама, с обзиром на равнотежу између његове проводљивости и цијене.

Бакар се може користити у проводницима мале и средње величине, са једном или више жица, у зависности од тренутног капацитета водича..

Голд

То је материјал који се користи у електронским склоповима микропроцесора и интегрисаних кола. Користи се и за производњу терминала батерија за возила, између осталог.

Проводљивост злата је око 20% мања од проводљивости жареног злата. Међутим, то је врло издржљив материјал и отпоран на корозију.

Силвер

Проводљивост 6,30 к 107 С.м-1 (9-10% виша од проводности жареног бакра), је метал са највећом познатом електричном проводљивошћу.

То је врло кован и дуктилан материјал, са тврдоћом која се може поредити са тврдоћом злата или бакра. Међутим, његов трошак је изузетно висок, тако да његова употреба није тако честа у индустрији.

Референце

  1. Електрични проводник (с.ф.). Ецуред. Хавана, Куба Добављено из: ецуред.цу
  2. Електрични проводници (с.ф.). Преузето са: апрендеелецтрицидад.веебли.цом
  3. Лонго, Ј. (2009). Опорављено од: вивирхогар.републица.цом
  4. Мартин, Т, и Серрано А. (с.ф.). Проводници у електростатској равнотежи. Политехнички универзитет у Мадриду. Шпанија Добављено из: монтес.упм.ес
  5. Перез, Ј., анд Гардеи, А. (2016). Дефиниција електричног водича. Добављено из: дефиницион.де
  6. Својства електричних проводника (с.ф.). Преузето са: неетесцуела.орг
  7. Википедиа, Тхе Фрее Енцицлопедиа (2018). Електрична проводљивост Преузето са: ен.википедиа.орг
  8. Википедиа, Тхе Фрее Енцицлопедиа (2018). Електрични проводник Преузето са: ен.википедиа.орг