Danas ćemo razgovarati o tome vodljivi materijali i njihove karakteristike. To su oni materijali koji imaju mali otpor cirkulaciji električne struje zbog specifičnih svojstava s kojima su stvoreni. Imaju atomsku strukturu koja ih čini dobrim električnim vodičima jer olakšava kretanje elektrona kroz njih. Ova vrsta elementa pogoduje prijenosu električne energije i ljudsko je biće puno napredovalo zahvaljujući tim materijalima.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam ispričali sve što trebate znati o vodljivim materijalima i njihovim karakteristikama.
Glavne osobine
Ti se provodljivi materijali mogu predstaviti u različitim oblicima, ovisno o specifičnim uvjetima u kojima su nastali. Na primjer, nalazimo metalne šipke koje nisu izrađene kao dio električnih krugova. Iako nisu dio električnog sklopa, mnogi materijali imaju svojstva električnog vođenja. Ove vrste Električno provodljivi materijali mogu dovesti do nekih opasnosti i nezgoda u kući.
Postoje i unipolarni ili multipolarni elektroprovodljivi materijali. Službeno se koriste kao ispravljački elementi električnih krugova. Ovi se materijali koriste kako u industrijskom polju, tako i na terenu ili u stambenim objektima. Obično ga tvore bakrene žice i druge vrste metalnih materijala. To je ono što je odgovorno za provođenje električne energije. Kako bi se zaštitio od mogućih opasnosti, prekriven je izolacijskim materijalom. Osim toga, ovisno o konfiguraciji električnog kruga, mogu se razlikovati različiti vodiči imaju industrijsku primjenu ili za distribuciju električne energije. Stambeni objekti obično su osjetljiviji, a oni koji se koriste za distribuciju električne energije su deblji. Ovisi i o tome koliko električne energije moraju provesti.
Vodljivi materijali
Pojedino ćemo istaknuti koji su sastavi i karakteristike vodljivih materijala. Vodljivi materijali uglavnom se karakteriziraju time što ne pružaju otpor prolasku električne struje kroz njih. Ovaj prolaz električne energije moguć je zahvaljujući električnim i fizičkim svojstvima. Karakteristike koje tvore vodljive materijale su one koje jamče cirkulaciju električne energije. Osim toga, postiže se bez deformacije ili uništavanja predmetnog materijala. Pogledajmo koje su karakteristike koje omogućavaju provođenje električne energije:
Dobra vodljivost
Da bi materijal bio dobar vodič, mora imati dobru električnu vodljivost. 1913. utvrđeno je da se bakar koristio kao referentna jedinica za električnu vodljivost. Bakar u čistom stanju služi za mjerenje i usporedbu vodljivosti ostalih materijala.
Na taj će način vodljivost usvojiti referencu bakrena žica duljine metra i grama mase na 20 stupnjeva temperature. Vrijednost je jednaka 5,80 x 107 Sm-1. Ta je vrijednost poznata kao 100% električna vodljivost IACS i ona je mjerilo za mjerenje vodljivosti vodljivih materijala. Od tih vrijednosti provodljivi materijal smatra se takvim ako ima više od 40% IACS. Materijali koji imaju vodljivost veću od 100% IACS smatraju se materijalima visoke vodljivosti.
Atomska struktura
Da bi se materijali mogli smatrati vodičima, oni moraju imati atomsku strukturu koja omogućuje prolazak električne energije. Atomi imaju malo elektrona u svojoj valentnoj ljusci. Znamo da atomi imaju elektrone odvojene od jezgre. To znači da nije potrebna velika količina energije da bi se elektroni premještali s jednog atoma na drugi. Ako je potrebna velika količina energije, ne može se smatrati provodljivim materijalom.
Ujedinjene jezgre
Molekularna struktura vodljivih materijala mora biti formirana mrežom jezgri koje su povezane. Ovaj savez ostaje praktički nepokretan zbog njihove kohezije. Zahvaljujući situaciji ujedinjenih jezgri, situacija se priprema tako da se elektroni mogu slobodno kretati i reagirati na blizinu električnog polja.
Fizičke karakteristike vodljivih materijala
Pogledajmo koje su fizikalne karakteristike vodljivih materijala:
- Kovan: To su materijali koji imaju visok stupanj podatnosti. To znači da su sposobni formirati se bez lomljenja. Vodljivi materijali koji se obično koriste u domaćoj ili industrijskoj primjeni moraju biti savijeni i savijeni kako bi se pravilno postavili. Stoga je savitljivost važna karakteristika ovih materijala.
- Otporan: ovi materijali moraju imati visoku otpornost na habanje. Moramo imati na umu da će biti izloženi visokim uvjetima mehaničkog naprezanja i visokim temperaturama. A to je da u mnogim cirkulacijama električne struje oni povisuju temperaturu.
- Izolacijski sloj: Kada se koriste za stambenu ili industrijsku primjenu, moraju biti prekriveni izolacijskim slojem kako bi se izbjegle opasnosti. Vanjski sloj poznat je i pod nazivom izolacijska košulja i neophodan je kako bi se spriječilo da električna struja dođe u kontakt s nama. Mnoge opasnosti i nezgode koje postoje s provodljivim materijalima posljedica su kvara na ovom izolacijskom sloju.
Vrste vodljivih materijala
Pogledajmo koje su glavne vrste vodljivih materijala:
- Metalni vodiči: su oni koji nastaju od čvrstih metala i njihovih slitina. Imaju visoku vodljivost izrađenu od elektrona smještenih u posljednjoj orbiti atoma bez ulaganja više energije. To znači da elektroni mogu prelaziti s jednog atoma na drugi uz malo gubljenja energije. Najčešće korištene legure u električnim instalacijama su mesing, legura bakra i cinka; limena ploča, legura željeza i kositra; legure bakarnog nikla; i legure kroma nikla.
- Elektrolitički vodiči: Ovo su neka rješenja koja se sastoje od slobodnih iona.
- Plinoviti vodiči: su oni koji su bili podvrgnuti procesu ionizacije. Zahvaljujući ovom procesu kroz njih se može postići električna cirkulacija. Zrak može postati vodič elektriciteta, na primjer za vrijeme munje tijekom oluje.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o vodljivim materijalima i njihovim karakteristikama.