Σήμερα πρόκειται να μιλήσουμε αγώγιμα υλικά και τα χαρακτηριστικά τους. Αυτά είναι τα υλικά που έχουν μικρή αντίσταση στην κυκλοφορία του ηλεκτρικού ρεύματος λόγω των συγκεκριμένων ιδιοτήτων με τις οποίες δημιουργούνται. Έχουν ατομική δομή που τους καθιστά καλούς ηλεκτρικούς αγωγούς καθώς διευκολύνει την κίνηση ηλεκτρονίων μέσω αυτών. Αυτός ο τύπος στοιχείου ευνοεί τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας και ο άνθρωπος έχει σημειώσει μεγάλη πρόοδο χάρη σε αυτά τα υλικά.
Επομένως, πρόκειται να αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για το αγώγιμο υλικό και τα χαρακτηριστικά τους.
Κύρια χαρακτηριστικά
Αυτά τα αγώγιμα υλικά μπορούν να παρουσιαστούν σε διάφορες μορφές ανάλογα με τις συγκεκριμένες συνθήκες υπό τις οποίες έχει διαμορφωθεί. Για παράδειγμα, βρίσκουμε μεταλλικές ράβδους που δεν έχουν κατασκευαστεί ως ηλεκτρικά κυκλώματα. Παρά το γεγονός ότι δεν είναι μέρος ηλεκτρικού συγκροτήματος, πολλά υλικά έχουν ιδιότητες ηλεκτρικής αγωγιμότητας. Αυτοί οι τύποι Τα ηλεκτρικά αγώγιμα υλικά μπορούν να οδηγήσουν σε ορισμένους κινδύνους και κάποια ατυχήματα στο σπίτι.
Υπάρχουν επίσης μονοπολικά ή πολυπολικά ηλεκτρικά αγώγιμα υλικά. Χρησιμοποιούνται επίσημα ως διορθωτικά στοιχεία ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται τόσο στο βιομηχανικό όσο και στο χωράφι ή στο σπίτι. Συνήθως σχηματίζεται από χαλκό σύρματα και άλλους τύπους μεταλλικών υλικών. Αυτό είναι υπεύθυνο για τη διοχέτευση ηλεκτρικής ενέργειας. Για να προστατευθεί από πιθανούς κινδύνους, καλύπτεται με μονωτικό υλικό. Επιπλέον, ανάλογα με τη διαμόρφωση του ηλεκτρικού κυκλώματος, διαφορετικοί αγωγοί μπορούν να διαφοροποιηθούν από αυτό έχουν βιομηχανική εφαρμογή ή για τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι κατοικίες είναι συνήθως πιο ευαίσθητες και αυτές που χρησιμοποιούνται για τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας είναι παχύτερες. Εξαρτάται επίσης από το πόση ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να διοχετεύουν.
Αγώγιμα υλικά
Θα επισημάνουμε ένα προς ένα ποιες είναι οι συνθέσεις και τα χαρακτηριστικά των αγώγιμων υλικών. Τα αγώγιμα υλικά χαρακτηρίζονται κυρίως από το ότι δεν προσφέρουν αντίσταση στη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αυτών. Αυτό το ρεύμα ηλεκτρικής ενέργειας είναι δυνατό χάρη στις ηλεκτρικές και φυσικές ιδιότητες. Τα χαρακτηριστικά που σχηματίζουν τα αγώγιμα υλικά είναι εκείνα που εγγυώνται την κυκλοφορία του ηλεκτρικού ρεύματος. Επιπλέον, επιτυγχάνεται χωρίς την παραμόρφωση ή καταστροφή του εν λόγω υλικού. Ας δούμε ποια είναι τα χαρακτηριστικά που καθιστούν δυνατή την αγωγή ηλεκτρισμού:
Καλή αγωγιμότητα
Προκειμένου ένα υλικό να είναι καλός αγωγός πρέπει να έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Το 1913 διαπιστώθηκε ότι ο χαλκός χρησιμοποιήθηκε ως μονάδα αναφοράς για την ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ο χαλκός στην καθαρή του κατάσταση είναι αυτός που χρησιμεύει ως αναφορά για τη μέτρηση και τη σύγκριση της αγωγιμότητας άλλων υλικών.
Με αυτόν τον τρόπο, η αναφορά θα υιοθετηθεί από την αγωγιμότητα ένα χάλκινο σύρμα μήκους και ένα γραμμάριο μάζας σε θερμοκρασία 20 βαθμών. Η τιμή είναι ίση με 5,80 x 107 Sm-1. Αυτή η τιμή είναι γνωστή ως 100% ηλεκτρική αγωγιμότητα IACS και αποτελεί σημείο αναφοράς για τη μέτρηση της αγωγιμότητας των αγώγιμων υλικών. Από αυτές τις τιμές, ένα αγώγιμο υλικό θεωρείται ως τέτοιο εάν έχει περισσότερο από 40% IACS. Τα υλικά που έχουν αγωγιμότητα μεγαλύτερη από 100% IACS θεωρούνται υλικά υψηλής αγωγιμότητας.
Ατομική δομή
Για να θεωρηθούν υλικά αγωγοί, πρέπει να έχουν ατομική δομή που να επιτρέπει τη διέλευση ηλεκτρικής ενέργειας. Τα άτομα έχουν λίγα ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους τους. Γνωρίζουμε ότι τα άτομα έχουν αποσυνδεθεί ηλεκτρόνια από τον πυρήνα. Αυτό σημαίνει ότι δεν χρειάζεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας για να μετακινηθούν τα ηλεκτρόνια από το ένα άτομο στο άλλο. Εάν απαιτείται μεγάλη ποσότητα ενέργειας, δεν μπορεί να θεωρηθεί αγώγιμο υλικό.
Ενωμένοι πυρήνες
Η μοριακή δομή των αγώγιμων υλικών πρέπει να σχηματίζεται από ένα δίκτυο πυρήνων που συνδέονται μεταξύ τους. Αυτή η ένωση παραμένει πρακτικά ακίνητη λόγω της συνοχής μεταξύ τους. Χάρη στην κατάσταση των ενωμένων πυρήνων, η κατάσταση προετοιμάζεται έτσι ώστε τα ηλεκτρόνια να μπορούν να κινούνται ελεύθερα και να αντιδρούν παρουσία ενός ηλεκτρικού πεδίου.
Φυσικά χαρακτηριστικά αγώγιμων υλικών
Ας δούμε ποια είναι τα φυσικά χαρακτηριστικά των αγώγιμων υλικών:
- Ελατός: Αυτά είναι υλικά που έχουν υψηλό βαθμό ελαστικότητας. Αυτό σημαίνει ότι είναι σε θέση να σχηματίσουν χωρίς να σπάσουν. Τα αγώγιμα υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως σε οικιακές ή βιομηχανικές εφαρμογές πρέπει να λυγίσουν και να λυγίσουν για να τοποθετηθούν σωστά. Επομένως, η ελαστικότητα είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό για αυτά τα υλικά.
- Ανθεκτικός: αυτά τα υλικά πρέπει να έχουν υψηλή αντοχή στη φθορά. Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι θα εκτεθούν σε υψηλές συνθήκες μηχανικής καταπόνησης και υψηλών θερμοκρασιών. Και είναι ότι σε πολλές από τις κυκλοφορίες ηλεκτρικού ρεύματος αυξάνουν τη θερμοκρασία.
- Μονωτικό στρώμα: Όταν χρησιμοποιούνται για οικιακή ή βιομηχανική εφαρμογή, πρέπει να καλύπτονται από μονωτικό στρώμα για την αποφυγή κινδύνων. Το εξωτερικό στρώμα είναι επίσης γνωστό ως μονωτικό μπουφάν και είναι απαραίτητο για να αποφευχθεί το ηλεκτρικό ρεύμα που μπορεί να έρθει σε επαφή μαζί μας. Πολλοί από τους κινδύνους και τα ατυχήματα που υπάρχουν με αγώγιμα υλικά οφείλονται σε αστοχία σε αυτό το μονωτικό στρώμα.
Τύποι αγώγιμων υλικών
Ας δούμε ποιοι είναι οι κύριοι τύποι αγώγιμων υλικών που υπάρχουν:
- Μεταλλικοί αγωγοί: είναι εκείνα που σχηματίζονται από στερεά μέταλλα και τα αντίστοιχα κράματά τους. Έχουν υψηλή αγωγιμότητα από τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στην τελευταία τροχιά των ατόμων χωρίς να επενδύουν περισσότερη ενέργεια. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να περάσουν από το ένα άτομο στο άλλο με λίγη ενεργειακή σπατάλη. Τα συνηθέστερα χρησιμοποιούμενα κράματα σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις είναι ορείχαλκος, χαλκός και κράμα ψευδαργύρου. λευκοσίδηρος, κράμα σιδήρου και κασσίτερου · κράματα νικελίου χαλκού · και κράματα νικελίου χρωμίου.
- Ηλεκτρολυτικοί αγωγοί: Αυτές είναι μερικές λύσεις που αποτελούνται από ελεύθερα ιόντα.
- Αέριοι αγωγοί: είναι εκείνα που έχουν υποβληθεί σε διαδικασία ιονισμού. Χάρη σε αυτήν τη διαδικασία, η ηλεκτρική κυκλοφορία μπορεί να επιτευχθεί μέσω αυτών. Ο αέρας μπορεί να γίνει αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας, όπως κατά τη διάρκεια κεραυνού κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το αγώγιμο υλικό και τα χαρακτηριστικά τους.