Avui parlarem dels materials conductors i les seves característiques. Es tracta d'aquells materials que tenen poca resistència la circulació del corrent elèctric a causa de les propietats específiques amb els que estan creats. Tenen una estructura atòmica que fa que siguin bons conductors elèctrics ja que facilita el moviment dels electrons a través d'ells. Aquest tipus d'elements afavoreix la transmissió d'electricitat i l'ésser humà s'ha aconseguit bastants avenços gràcies a aquests materials.
Per això, dedicarem aquest article a explicar-tot el que cal saber sobre els materials conductors i les seves característiques.
característiques principals
Aquests materials conductors es poden presentar de diverses formes segons les condicions específiques en què s'ha format. Per exemple, trobem barres de metall que no han estat elaborades per formar part de circuits elèctrics. Tot i no formar part d'un muntatge elèctric són molts materials els que tenen propietats de conducció elèctrica. Aquests tipus de materials de conducció elèctrica poden arribar a produir alguns perills i alguns accidents a la llar.
També hi ha materials conductors d'electricitat unipolars o multipolars. Són empleats formalment com a elements correctors dels circuits elèctrics. Aquests materials es fan servir tant en l'àmbit industrial com en l'àmbit o residencial. Sol estar format en el seu interior per fils de coure i altres tipus de materials metàl·lics. Això és el que s'encarrega de conduir l'electricitat. Per protegir-se davant de possibles perills es recobreix amb un material aïllant. A més, depenent de la configuració que tingui el circuit elèctric es poden diferenciar diversos conductors que tenen una aplicació industrial o per a la distribució d'electricitat. El residencials solen ser més delicats i els que serveixen per a la distribució d'electricitat són més gruixuts. També depèn de la quantitat electricitat que han de conduir.
materials conductors
Anem a anar assenyalant una a una quines són les composicions i característiques dels materials conductors. Els materials conductors es caracteritzen principalment per no oferir resistència a el pas del corrent elèctric a través d'ells. Aquest pas de l'electricitat és possible gràcies a les propietats elèctriques i físiques. Les característiques que formen els materials conductors són els de garantir la circulació d'electricitat. A més, s'aconsegueix sense la deformació o destrucció de l'material en qüestió. Anem a veure quines són les característiques que fan possibles la conducció d'electricitat:
bona conductivitat
Perquè un material sigui bon conductor ha de tenir una bona conductivitat elèctrica. L'any 1913 es va establir que com a unitat de referència de conductivitat elèctrica es va utilitzar el coure. El coure en estat pur és el que serveix de referència per mesurar i comparar la conductivitat d'altres materials.
D'aquesta manera, la referència de ser adoptada per la conductivitat un fil de coure d'un metre de longitud i un gram de massa a 20 graus de temperatura. El valor és igual a 5,80 x 107 Sm-1. Aquest valor es coneix com conductivitat elèctrica 100% IACS, i és el punt de referència per mesurar la conductivitat dels materials conductors. A partir d'aquests valors, un material conductor és considerat com a tal si té més de 40% IACS. Els materials que tinguin una conductivitat superior a 100% IACS són considerats materials d'alta conductivitat.
estructura atòmica
Perquè els materials siguin considerats com a conductors han de tenir una estructura atòmica que permeti el pas de l'electricitat. Els àtoms posseeixen pocs electrons en la seva capa de valència. Sabem que els àtoms tenen els electrons despresos de l'nucli. Això vol dir que no s'ha de requerir una gran quantitat energia perquè els electrons es traslladin d'un àtom altre. En cas de necessitar una gran quantitat energia no es pot considerar com un material conductor.
nuclis units
L'estructura molecular dels materials conductors ha d'estar formada per una xarxa de nuclis que estiguin units entre ells. Aquesta unió es manté pràcticament immòbil a causa de la cohesió entre ells. Gràcies a la situació dels nuclis units es prepara la situació perquè dels electrons es puguin mobilitzar de forma lliure i reaccionar davant la proximitat d'un camp elèctric.
Característiques físiques dels materials conductors
Anem a veure quines són les característiques físiques que tenen els materials conductors:
- mal·leables: es tracta de materials que tenen un grau alt de mal·leabilitat. Això vol dir que són capaços de poder de formar-se sense arribar a trencar-se. Els materials conductors que se solen emprar en aplicacions domèstiques o industrials han d'estar sotmesos a curvatures i doblegar-se per poder col·locar-se de forma correcta. Per això, la mal·leabilitat és una característica important per a aquests materials.
- resistents: Aquests materials han de tenir la resistència alta a l'desgast. Hem de tenir en compte que seran exposats altes condicions d'estrès mecànic i altes temperatures. I és que en moltes de les circulacions de corrent elèctric eleven la temperatura.
- Capa aïllant: a l'ésser emprats per a una aplicació residencial o industrial es necessita que estiguin recoberts per una capa aïllant per evitar perills. La capa externa també se li coneix amb el nom de jaqueta aïllant i és necessària per evitar ja el corrent elèctric pot entrar en contacte amb nosaltres. Molts dels perills i accidents que hi ha amb els materials conductors es deu a un error en aquesta capa aïllant.
Tipus de materials conductors
Anem a veure quins són els principals tipus de materials conductors que existeixen:
- Conductors metàl·lics: són aquells formats per metalls sòlids i les seves respectives aliatges. Tenen una alta conductivitat vaig fer dels electrons situats en l'última òrbita dels àtoms sense invertir major quantitat energia. Això fa que els electrons puguin passar d'un àtom a un altre gairebé sense gastar energia. Els aliatges més emprats en instal·lacions elèctriques són el llautó, un aliatge de coure i zinc; la llauna, un aliatge de ferro i estany; aliatges de coure i níquel; i aliatges de crom i níquel.
- Conductors electrolítics: es tracta d'algunes solucions que estan constituïdes per ions lliures.
- Conductors gasosos: són aquells que han estat sotmesos a un procés de ionització. Gràcies a aquest procés es pot aconseguir la circulació elèctrica a través d'ells. L'aire pot arribar a servir com a conductor d'electricitat, com per exemple durant la formació de raigs durant una tempesta.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre els materials conductors i les seves característiques.