Ma erről fogunk beszélni vezető anyagok és jellemzőik. Ezek azok az anyagok, amelyeknek az elektromos áram cirkulációja kevéssé ellenáll a létrehozásukra jellemző sajátosságoknak köszönhetően. Az atomszerkezetük jó elektromos vezetővé teszi őket, mivel megkönnyíti az elektronok mozgását rajtuk keresztül. Ez a fajta elem kedvez a villamos energia továbbításának, és az emberi lény ezen anyagok révén sokat fejlődött.
Ezért ezt a cikket dedikáljuk, hogy elmondhassunk mindent, amit tudnia kell a vezetőképes anyagokról és azok jellemzőiről.
Főbb jellemzők
Ezeket a vezető anyagokat különféle formában lehet bemutatni, attól függően, hogy milyen körülmények között alakultak ki. Például olyan fémrudakat találunk, amelyek nem készültek az elektromos áramkörök részévé. Annak ellenére, hogy nem része az elektromos szerelvénynek, sok anyag rendelkezik elektromos vezetőképességgel. Az ilyen típusú Az elektromosan vezető anyagok némi veszélyhez és balesethez vezethetnek az otthonban.
Vannak unipoláris vagy multipoláris elektromosan vezető anyagok is. Formálisan elektromos áramkörök korrekciós elemeiként használják őket. Ezeket az anyagokat mind az ipari, mind a terepi vagy a lakossági célokra használják. Általában rézhuzalok és más típusú fémes anyagok képezik. Ez felelős a villamos energia vezetéséért. A lehetséges veszélyek elleni védelem érdekében szigetelőanyaggal borítják. Ezenkívül az elektromos áramkör konfigurációjától függően különbözõ vezetõket lehet megkülönböztetni ipari alkalmazásra vagy villamos energia elosztására van szükség. A lakóházak általában kényesebbek, és a villamos energia elosztására használtak vastagabbak. Ez attól is függ, hogy mennyi áramot kell vezetniük.
Vezető anyagok
Egyenként rámutatunk arra, hogy mik a vezetőképes anyagok összetétele és jellemzői. A vezetőképes anyagokra főleg az jellemző, hogy nem nyújtanak ellenállást az elektromos áram rajtuk való áthaladásának. Ez az elektromos áramlás az elektromos és fizikai tulajdonságoknak köszönhetően lehetséges. A vezető anyagokat jellemző tulajdonságok garantálják a villamos energia keringését. Ezenkívül a szóban forgó anyag deformációja vagy megsemmisülése nélkül érhető el. Nézzük meg, melyek azok a jellemzők, amelyek lehetővé teszik a villamos energia vezetését:
Jó vezetőképesség
Ahhoz, hogy egy anyag jó vezető legyen, jó elektromos vezetőképességgel kell rendelkeznie. 1913-ban megállapították, hogy a rezet referenciaegységként használták az elektromos vezetőképességhez. A tiszta állapotú réz referenciaként szolgál más anyagok vezetőképességének mérésére és összehasonlítására.
Ily módon a referenciát a vezetőképesség fogadja el méter hosszú és egy gramm tömegű rézhuzal 20 fokos hőmérsékleten. Az érték 5,80 x 107 Sm-1. Ez az érték 100% -os elektromos vezetőképességű IACS néven ismert, és ez a vezetőképes anyagok vezetőképességének mérésének mércéje. Ezekből az értékekből egy vezetőképes anyagot tekintünk ilyennek, ha az IACS-értéke meghaladja a 40% -ot. Azokat az anyagokat, amelyek vezetőképessége meghaladja a 100% IACS-t, nagy vezetőképességű anyagoknak kell tekinteni.
Atomszerkezet
Ahhoz, hogy az anyagokat vezetőnek lehessen tekinteni, atomszerkezettel kell rendelkezniük, amely lehetővé teszi az áram áthaladását. Az atomok vegyértékhéjában kevés elektron van. Tudjuk, hogy az atomok elektronjai leválnak a magról. Ez azt jelenti, hogy nem kell nagy mennyiségű energia ahhoz, hogy az elektronok egyik atomról a másikra mozogjanak. Ha nagy mennyiségű energiára van szükség, az nem tekinthető vezető anyagnak.
Egyesült magok
A vezetőképes anyagok molekulaszerkezetét egymással összekapcsolt maghálózattal kell kialakítani. Ez az unió a köztük lévő összetartás miatt gyakorlatilag mozdulatlan marad. Az egyesített magok helyzetének köszönhetően a helyzet úgy készül, hogy az elektronok szabadon mozoghassanak és reagálhassanak egy elektromos tér közelségére.
A vezetőképes anyagok fizikai jellemzői
Lássuk, mik a vezetőképes anyagok fizikai jellemzői:
- Hajlítható: Ezek olyan anyagok, amelyek nagyfokú alakíthatósággal rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy törés nélkül képesek kialakulni. A háztartási vagy ipari alkalmazásokban általában használt vezetőképes anyagokat hajlítani és hajlítani kell a megfelelő elhelyezés érdekében. Ezért a alakíthatóság fontos jellemző ezekre az anyagokra.
- Ellenálló: ezeknek az anyagoknak nagy kopásállósággal kell rendelkezniük. Nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy nagy mechanikai igénybevételnek és magas hőmérsékletnek vannak kitéve. És az, hogy az elektromos áram sok cirkulációjában megemelik a hőmérsékletet.
- Szigetelő réteg: Lakossági vagy ipari alkalmazás esetén szigeteléssel kell ellátni őket a veszélyek elkerülése érdekében. A külső réteg szigetelő köpenyként is ismert, és szükséges a velünk érintkezésbe kerülő elektromos áram elkerülése érdekében. A vezetőképes anyagoknál fennálló számos veszély és baleset ennek a szigetelőrétegnek a meghibásodásából adódik.
Vezetőképes anyagok típusai
Lássuk, melyek a vezetőképes anyagok fő típusai:
- Fémes vezetők: Ezek szilárd fémek és ötvözeteik alkotják. Nagy a vezetőképességük az atomok utolsó pályáján elhelyezkedő elektronokból, anélkül, hogy több energiát fektetnének be. Ez azt jelenti, hogy az elektronok kis energiapazarlás mellett átjuthatnak egyik atomról a másikra. Az elektromos berendezésekben leggyakrabban használt ötvözetek a sárgaréz, a réz és a cink ötvözet; ónlemez, vas és ón ötvözet; réz-nikkelötvözetek; és króm-nikkelötvözetek.
- Elektrolitikus vezetők: Ez néhány olyan megoldás, amelyek szabad ionokból állnak.
- Gázvezetők: azok, amelyeket ionizációs folyamatnak vetettek alá. Ennek a folyamatnak köszönhetően elektromos keringés érhető el rajtuk keresztül. A levegő áramvezetővé válhat, például vihar idején villámlás közben.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a vezetőképes anyagokról és azok jellemzőiről.