Dnes si povíme vodivé materiály a jejich vlastnosti. Jedná se o ty materiály, které mají malý odpor vůči cirkulaci elektrického proudu kvůli specifickým vlastnostem, s nimiž jsou vytvářeny. Mají atomovou strukturu, která z nich dělá dobré elektrické vodiče, protože jim usnadňuje pohyb elektronů. Tento typ prvku podporuje přenos elektřiny a člověk díky těmto materiálům dosáhl velkého pokroku.
Tento článek proto věnujeme tomu, abychom vám řekli vše, co potřebujete vědět o vodivých materiálech a jejich vlastnostech.
Hlavní charakteristiky
Tyto vodivé materiály mohou být přítomny v různých formách v závislosti na konkrétních podmínkách, ve kterých byl vytvořen. Například najdeme kovové tyče, které nebyly vyrobeny jako součást elektrických obvodů. I když není součástí elektrické sestavy, mnoho materiálů má vlastnosti elektrického vedení. Tyto typy Elektricky vodivé materiály mohou doma vést k určitým nebezpečím a nehodám.
Existují také unipolární nebo multipolární elektricky vodivé materiály. Formálně se používají jako korekční prvky elektrických obvodů. Tyto materiály se používají jak v průmyslové oblasti, tak v terénu nebo v domácnosti. Obvykle je uvnitř tvořen měděnými dráty a jinými druhy kovových materiálů. To je to, co je zodpovědné za vedení elektřiny. Aby byla chráněna před možnými nebezpečími, je pokryta izolačním materiálem. Kromě toho lze v závislosti na konfiguraci elektrického obvodu rozlišit různé vodiče mají průmyslové použití nebo pro distribuci elektřiny. Obytné jsou obvykle jemnější a ty, které se používají k distribuci elektřiny, jsou silnější. Záleží také na tom, kolik elektřiny musí provést.
Vodivé materiály
Postupně upozorníme na složení a vlastnosti vodivých materiálů. Vodivé materiály se vyznačují hlavně tím, že nenabízejí odpor proti průchodu elektrického proudu. Tento průchod elektřiny je možný díky elektrickým a fyzikálním vlastnostem. Vlastnosti, které tvoří vodivé materiály, jsou ty, které zaručují cirkulaci elektřiny. Kromě toho je toho dosaženo bez deformace nebo zničení dotyčného materiálu. Podívejme se, jaké jsou vlastnosti, které umožňují vedení elektřiny:
Dobrá vodivost
Aby byl materiál dobrým vodičem, musí mít dobrou elektrickou vodivost. V roce 1913 bylo zjištěno, že měď byla použita jako referenční jednotka pro elektrickou vodivost. Měď v čistém stavu slouží jako reference pro měření a porovnání vodivosti jiných materiálů.
Tímto způsobem bude reference převzata vodivostí měděný drát o délce jednoho metru a gramu hmoty při teplotě 20 stupňů. Hodnota se rovná 5,80 x 107 Sm-1. Tato hodnota je známá jako 100% elektrická vodivost IACS a je měřítkem pro měření vodivosti vodivých materiálů. Z těchto hodnot je vodivý materiál považován za takový, pokud má více než 40% IACS. Materiály, které mají vodivost vyšší než 100% IACS, jsou považovány za materiály s vysokou vodivostí.
Atomová struktura
Aby materiály mohly být považovány za vodiče, musí mít atomovou strukturu, která umožňuje průchod elektřiny. Atomy mají ve své valenční skořápce málo elektronů. Víme, že atomy mají elektrony oddělené od jádra. To znamená, že elektronům nezabere velké množství energie, aby se přesunuly z jednoho atomu na druhý. Pokud je zapotřebí velké množství energie, nelze ji považovat za vodivý materiál.
Spojené jádra
Molekulární struktura vodivých materiálů musí být tvořena sítí jader, které jsou navzájem spojeny. Tato unie zůstává prakticky nehybná kvůli soudržnosti mezi nimi. Díky situaci spojených jader je situace připravena tak, aby se elektrony mohly volně pohybovat a reagovat na blízkost elektrického pole.
Fyzikální vlastnosti vodivých materiálů
Podívejme se, jaké jsou fyzikální vlastnosti vodivých materiálů:
- Kujné: Jedná se o materiály, které mají vysoký stupeň tvárnosti. To znamená, že jsou schopni se formovat bez rozbití. Vodivé materiály běžně používané v domácích nebo průmyslových aplikacích musí být ohnuty a ohnuty, aby byly správně umístěny. Proto je tvárnost důležitou vlastností těchto materiálů.
- Odolný: tyto materiály musí mít vysokou odolnost proti opotřebení. Musíme mít na paměti, že budou vystaveni vysokým podmínkám mechanického namáhání a vysokým teplotám. A to je to, že v mnoha obězích elektrického proudu zvyšují teplotu.
- Izolační vrstva: Pokud se používají pro obytné nebo průmyslové aplikace, musí být zakryty izolační vrstvou, aby se zabránilo nebezpečí. Vnější vrstva je známá také pod názvem izolační plášť a je nezbytná k zabránění kontaktu elektrického proudu s námi. Mnoho z nebezpečí a nehod, které existují s vodivými materiály, je způsobeno poruchou této izolační vrstvy.
Druhy vodivých materiálů
Podívejme se, jaké jsou hlavní typy vodivých materiálů, které existují:
- Kovové vodiče: Jsou to ty, které jsou tvořeny pevnými kovy a jejich příslušnými slitinami. Mají vysokou vodivost vyrobenou z elektronů umístěných na poslední oběžné dráze atomů, aniž by investovali více energie. To znamená, že elektrony mohou přecházet z jednoho atomu na druhý s malým plýtváním energií. Nejčastěji používanými slitinami v elektrických instalacích jsou mosaz, slitina mědi a zinku; pocínovaný plech, slitina železa a cínu; slitiny mědi a niklu; a slitiny chromu a niklu.
- Elektrolytické vodiče: Toto je několik řešení, která jsou tvořena volnými ionty.
- Plynné vodiče: jsou ty, které byly podrobeny ionizačnímu procesu. Díky tomuto procesu lze prostřednictvím nich dosáhnout elektrické cirkulace. Vzduch se může stát vodičem elektřiny, například během blesku během bouře.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o vodivých materiálech a jejich vlastnostech.