Aujourd'hui, nous allons parler de matériaux conducteurs et leurs caractéristiques. Il s'agit de matériaux qui ont peu de résistance à la circulation du courant électrique en raison des propriétés spécifiques avec lesquelles ils sont créés. Ils ont une structure atomique qui en fait de bons conducteurs électriques car elle facilite le mouvement des électrons à travers eux. Ce type d'élément favorise la transmission de l'électricité et l'être humain a beaucoup progressé grâce à ces matériaux.
Par conséquent, nous allons dédier cet article pour vous dire tout ce que vous devez savoir sur les matériaux conducteurs et leurs caractéristiques.
Caractéristiques principales
Ces matériaux conducteurs peuvent se présenter sous diverses formes en fonction des conditions spécifiques dans lesquelles ils ont été formés. Par exemple, nous trouvons des barres métalliques qui n'ont pas été conçues pour faire partie de circuits électriques. Bien qu'ils ne fassent pas partie d'un assemblage électrique, de nombreux matériaux ont des propriétés de conduction électrique. Ces types de Les matériaux électriquement conducteurs peuvent entraîner certains dangers et certains accidents dans la maison.
Il existe également des matériaux électriquement conducteurs unipolaires ou multipolaires. Ils sont formellement utilisés comme éléments correcteurs de circuits électriques. Ces matériaux sont utilisés à la fois dans le domaine industriel et sur le terrain ou résidentiel. Il est généralement formé à l'intérieur par des fils de cuivre et d'autres types de matériaux métalliques. C'est ce qui est responsable de la conduite de l'électricité. Pour se protéger contre d'éventuels dangers, il est recouvert d'un matériau isolant. De plus, en fonction de la configuration du circuit électrique, différents conducteurs peuvent être différenciés qui avoir une application industrielle ou pour la distribution d'électricité. Les habitations sont généralement plus délicates et celles qui sont utilisées pour la distribution d'électricité sont plus épaisses. Cela dépend également de la quantité d'électricité qu'ils doivent conduire.
Matériaux conducteurs
Nous allons rappeler une à une quelles sont les compositions et les caractéristiques des matériaux conducteurs. Les matériaux conducteurs se caractérisent principalement par le fait qu'ils n'offrent pas de résistance au passage du courant électrique à travers eux. Ce passage d'électricité est possible grâce aux propriétés électriques et physiques. Les caractéristiques qui forment les matériaux conducteurs sont celles qui garantissent la circulation de l'électricité. De plus, il est réalisé sans déformation ni destruction du matériau en question. Voyons quelles sont les caractéristiques qui rendent possible la conduction de l'électricité:
Bonne conductivité
Pour qu'un matériau soit un bon conducteur, il doit avoir une bonne conductivité électrique. En 1913, il a été établi que le cuivre était utilisé comme unité de référence pour la conductivité électrique. Le cuivre à l'état pur est celui qui sert de référence pour mesurer et comparer la conductivité d'autres matériaux.
De cette manière, la référence sera adoptée par la conductivité un fil de cuivre d'un mètre de longueur et d'un gramme de masse à 20 degrés de température. La valeur est égale à 5,80 x 107 Sm-1. Cette valeur est connue sous le nom de conductivité électrique 100% IACS, et c'est la référence pour mesurer la conductivité des matériaux conducteurs. A partir de ces valeurs, un matériau conducteur est considéré comme tel s'il a plus de 40% d'IACS. Les matériaux qui ont une conductivité supérieure à 100% IACS sont considérés comme des matériaux à conductivité élevée.
Structure atomique
Pour que les matériaux soient considérés comme conducteurs, ils doivent avoir une structure atomique qui laisse passer l'électricité. Les atomes ont peu d'électrons dans leur coquille de valence. Nous savons que les atomes ont des électrons détachés du noyau. Cela signifie qu'il ne faut pas beaucoup d'énergie pour que les électrons se déplacent d'un atome à un autre. Si une grande quantité d'énergie est requise, elle ne peut pas être considérée comme un matériau conducteur.
Noyaux unis
La structure moléculaire des matériaux conducteurs doit être formée par un réseau de noyaux reliés entre eux. Cette union reste pratiquement immobile en raison de la cohésion entre eux. Grâce à la situation des noyaux unis, la situation est préparée pour que les électrons puissent se déplacer librement et réagir à la proximité d'un champ électrique.
Caractéristiques physiques des matériaux conducteurs
Voyons quelles sont les caractéristiques physiques des matériaux conducteurs:
- Malléable: Ce sont des matériaux qui ont un haut degré de malléabilité. Cela signifie qu'ils sont capables de se former sans se casser. Les matériaux conducteurs couramment utilisés dans les applications domestiques ou industrielles doivent être pliés et pliés afin d'être positionnés correctement. Par conséquent, la malléabilité est une caractéristique importante de ces matériaux.
- Résistant: ces matériaux doivent avoir une résistance élevée à l'usure. Nous devons garder à l'esprit qu'ils seront exposés à des conditions élevées de contraintes mécaniques et de températures élevées. Et c'est que dans de nombreuses circulations de courant électrique, ils augmentent la température.
- Couche isolante: Lorsqu'ils sont utilisés pour une application résidentielle ou industrielle, ils doivent être recouverts d'une couche isolante pour éviter les dangers. La couche externe est également connue sous le nom de gaine isolante et est nécessaire pour empêcher le courant électrique d'entrer en contact avec nous. De nombreux dangers et accidents qui existent avec les matériaux conducteurs sont dus à une défaillance de cette couche isolante.
Types de matériaux conducteurs
Voyons quels sont les principaux types de matériaux conducteurs qui existent:
- Conducteurs métalliques: Ce sont ceux formés par les métaux solides et leurs alliages respectifs. Ils ont une conductivité élevée faite des électrons situés dans la dernière orbite des atomes sans investir plus d'énergie. Cela signifie que les électrons peuvent passer d'un atome à un autre avec peu de gaspillage d'énergie. Les alliages les plus couramment utilisés dans les installations électriques sont le laiton, un alliage de cuivre et de zinc; fer-blanc, un alliage de fer et d'étain; alliages cuivre-nickel; et les alliages de chrome-nickel.
- Conducteurs électrolytiques: Voici quelques solutions composées d'ions libres.
- Conducteurs gazeux: sont ceux qui ont été soumis à un processus d'ionisation. Grâce à ce processus, une circulation électrique peut être réalisée à travers eux. L'air peut devenir un conducteur d'électricité, par exemple pendant la foudre pendant un orage.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur les matériaux conducteurs et leurs caractéristiques.