Dnes si povieme niečo o vodivé materiály a ich vlastnosti. Reč je o tých materiáloch, ktoré majú malý odpor voči cirkulácii elektrického prúdu kvôli špecifickým vlastnostiam, s ktorými sú vytvárané. Majú atómovú štruktúru, ktorá z nich robí dobré elektrické vodiče, pretože uľahčuje pohyb elektrónov cez ne. Tento typ prvku uprednostňuje prenos elektriny a človek vďaka týmto materiálom dosiahol veľký pokrok.
Preto sa budeme venovať tomuto článku, aby sme vám povedali všetko, čo potrebujete vedieť o vodivých materiáloch a ich vlastnostiach.
kľúčové vlastnosti
Tieto vodivé materiály môžu byť v rôznych formách v závislosti od konkrétnych podmienok, v ktorých bol vytvorený. Napríklad nájdeme kovové tyče, ktoré neboli vyrobené ako súčasť elektrických obvodov. Napriek tomu, že nie je súčasťou elektrickej zostavy, mnoho materiálov má vlastnosti elektrického vedenia. Tieto typy Elektricky vodivé materiály môžu viesť v domácnosti k určitým rizikám a nehodám.
Existujú aj unipolárne alebo multipolárne elektricky vodivé materiály. Formálne sa používajú ako korekčné prvky elektrických obvodov. Tieto materiály sa používajú ako v priemyselnej oblasti, tak v teréne alebo v domácnostiach. Spravidla je vo vnútri tvorený medenými drôtmi a inými druhmi kovových materiálov. To je to, čo je zodpovedné za vedenie elektriny. Aby sa chránil pred možnými nebezpečenstvami, je pokrytý izolačným materiálom. Okrem toho sa v závislosti od konfigurácie elektrického obvodu dajú rozlíšiť rôzne vodiče priemyselné využitie alebo na distribúciu elektriny. Obytné domy sú zvyčajne citlivejšie a tie, ktoré sa používajú na distribúciu elektriny, sú hrubšie. Závisí to aj od toho, koľko elektriny musia viesť.
Vodivé materiály
Postupne upozorníme na zloženie a vlastnosti vodivých materiálov. Vodivé materiály sa vyznačujú hlavne tým, že neposkytujú odolnosť voči prechodu elektrického prúdu cez ne. Tento prechod elektriny je možný vďaka elektrickým a fyzikálnym vlastnostiam. Vlastnosti, ktoré tvoria vodivé materiály, sú tie, ktoré zaručujú cirkuláciu elektriny. Okrem toho sa to dosahuje bez deformácie alebo zničenia príslušného materiálu. Pozrime sa, aké sú vlastnosti, ktoré umožňujú vedenie elektriny:
Dobrá vodivosť
Aby bol materiál dobrým vodičom, musí mať dobrú elektrickú vodivosť. V roku 1913 sa zistilo, že ako referenčná jednotka elektrickej vodivosti sa používala meď. Meď v čistom stave slúži ako referencia na meranie a porovnanie vodivosti iných materiálov.
Týmto spôsobom bude odkaz prijatý vodivosťou medený drôt s dĺžkou jedného metra a gramom hmotnosti pri 20 stupňoch teploty. Hodnota sa rovná 5,80 x 107 Sm-1. Táto hodnota je známa ako 100% elektrická vodivosť IACS a je meradlom pre meranie vodivosti vodivých materiálov. Z týchto hodnôt sa vodivý materiál považuje za taký, ak má viac ako 40% IACS. Materiály, ktoré majú vodivosť vyššiu ako 100% IACS, sa považujú za materiály s vysokou vodivosťou.
Atómová štruktúra
Aby sa materiály mohli považovať za vodiče, musia mať atómovú štruktúru, ktorá umožňuje priechod elektriny. Atómy majú vo svojej valenčnej škrupine málo elektrónov. Vieme, že atómy majú elektróny oddelené od jadra. To znamená, že prenos elektrónov z jedného atómu na druhý nevyžaduje veľké množstvo energie. Ak je potrebné veľké množstvo energie, nemožno ju považovať za vodivý materiál.
Spojené jadrá
Molekulárna štruktúra vodivých materiálov musí byť tvorená sieťou jadier, ktoré sú navzájom spojené. Táto únia zostáva prakticky nehybná kvôli ich súdržnosti. Vďaka situácii zjednotených jadier je situácia pripravená tak, aby sa elektróny mohli voľne pohybovať a reagovať na blízkosť elektrického poľa.
Fyzikálne vlastnosti vodivých materiálov
Pozrime sa, aké sú fyzikálne vlastnosti vodivých materiálov:
- Tvárny: Jedná sa o materiály, ktoré majú vysoký stupeň tvárnosti. To znamená, že sú schopní sa formovať bez toho, aby sa zlomili. Vodivé materiály bežne používané v domácich alebo priemyselných aplikáciách musia byť ohnuté a ohnuté, aby boli správne umiestnené. Preto je tvarovateľnosť dôležitou charakteristikou týchto materiálov.
- Odolný: tieto materiály musia mať vysokú odolnosť proti opotrebovaniu. Musíme si uvedomiť, že budú vystavené vysokým podmienkam mechanického namáhania a vysokým teplotám. A je to tak, že v mnohých obehoch elektrického prúdu zvyšujú teplotu.
- Izolačná vrstva: Ak sa používajú v domácnosti alebo priemysle, musia byť pokryté izolačnou vrstvou, aby sa zabránilo nebezpečenstvu. Vonkajšia vrstva je známa tiež pod menom izolačný plášť a je nevyhnutná na zabránenie kontaktu elektrického prúdu s nami. Veľa nebezpečenstiev a nehôd, ktoré existujú s vodivými materiálmi, je spôsobených poruchou tejto izolačnej vrstvy.
Druhy vodivých materiálov
Pozrime sa, aké sú hlavné typy vodivých materiálov, ktoré existujú:
- Kovové vodiče: Sú to tie, ktoré sú tvorené pevnými kovmi a ich príslušnými zliatinami. Majú vysokú vodivosť vyrobenú z elektrónov nachádzajúcich sa na poslednej obežnej dráhe atómov bez toho, aby investovali viac energie. To znamená, že elektróny môžu prechádzať z jedného atómu na druhý s minimálnym plytvaním energiou. Najbežnejšie používané zliatiny v elektrických inštaláciách sú mosadz, zliatina medi a zinku; pocínovaný plech, zliatina železa a cínu; zliatiny medi a niklu; a zliatiny chrómu a niklu.
- Elektrolytické vodiče: Toto je niekoľko riešení, ktoré sú tvorené voľnými iónmi.
- Plynné vodiče: sú tie, ktoré boli podrobené ionizačnému procesu. Vďaka tomuto procesu je možné prostredníctvom nich dosiahnuť elektrickú cirkuláciu. Vzduch sa môže stať vodičom elektriny, napríklad počas blesku počas búrky.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o vodivých materiáloch a ich vlastnostiach.