Danes se bomo pogovarjali prevodni materiali in njihove značilnosti. Gre za tiste materiale, ki imajo zaradi specifičnih lastnosti, s katerimi so ustvarjeni, malo odpornosti na kroženje električnega toka. Imajo atomsko strukturo, zaradi katere so dobri električni vodniki, saj olajša gibanje elektronov skozi njih. Ta vrsta elementov daje prednost prenosu električne energije in človek je zaradi teh materialov veliko napredoval.
Zato bomo temu članku posvetili vse, kar morate vedeti o prevodnih materialih in njihovih značilnostih.
Glavne značilnosti
Ti prevodni materiali so lahko predstavljeni v različnih oblikah, odvisno od posebnih pogojev, v katerih so nastali. Na primer, najdemo kovinske palice, ki niso bile izdelane kot del električnih vezij. Kljub temu, da mnogi materiali niso del električnega sklopa, imajo lastnosti električne prevodnosti. Te vrste Električno prevodni materiali lahko povzročijo nekaj nevarnosti in nekaj nesreč v domu.
Obstajajo tudi unipolarni ali večpolarni električno prevodni materiali. Formalno se uporabljajo kot popravljalni elementi električnih vezij. Ti materiali se uporabljajo tako na industrijskem področju kot na terenu ali v stanovanjih. Običajno ga tvorijo bakrene žice in druge vrste kovinskih materialov. To je tisto, kar je odgovorno za prevajanje električne energije. Za zaščito pred morebitnimi nevarnostmi je prekrit z izolacijskim materialom. Poleg tega je odvisno od konfiguracije električnega tokokroga mogoče razlikovati različne vodnike imajo industrijsko uporabo ali za distribucijo električne energije. Stanovanjske stavbe so ponavadi bolj občutljive in tiste, ki se uporabljajo za distribucijo električne energije, so debelejše. Odvisno je tudi od tega, koliko električne energije morajo prevesti.
Prevodni materiali
Posamezno bomo opozorili, kakšne so sestave in značilnosti prevodnih materialov. Za prevodne materiale je značilno predvsem to, da ne nudijo odpornosti na prehod električnega toka skozi njih. Ta prehod električne energije je mogoč zaradi električnih in fizikalnih lastnosti. Značilnosti, ki tvorijo prevodne materiale, so tiste, ki zagotavljajo kroženje električne energije. Poleg tega se doseže brez deformacije ali uničenja zadevnega materiala. Poglejmo, katere značilnosti omogočajo prevodnost električne energije:
Dobra prevodnost
Da je material dober prevodnik, mora imeti dobro električno prevodnost. Leta 1913 je bilo ugotovljeno, da se baker uporablja kot referenčna enota za električno prevodnost. Baker v čistem stanju je tisti, ki služi kot referenca za merjenje in primerjavo prevodnosti drugih materialov.
Na ta način bo referenca sprejeta s prevodnostjo bakrena žica dolžine metra in grama mase pri 20 stopinjah temperature. Vrednost je enaka 5,80 x 107 Sm-1. Ta vrednost je znana kot 100% električna prevodnost IACS in je merilo za merjenje prevodnosti prevodnih materialov. Od teh vrednosti se prevodni material šteje za takega, če ima več kot 40% IACS. Materiali, ki imajo prevodnost večjo od 100% IACS, veljajo za materiale z visoko prevodnostjo.
Atomska zgradba
Da se materiali štejejo za prevodnike, morajo imeti atomsko strukturo, ki omogoča prehod električne energije. Atomi imajo v svoji valentni lupini malo elektronov. Vemo, da imajo atomi elektrone, ki so ločeni od jedra. To pomeni, da za prehajanje elektronov z enega atoma na drugega ni potrebna velika količina energije. Če je potrebna velika količina energije, je ni mogoče šteti za prevodni material.
Združena jedra
Molekularno strukturo prevodnih materialov mora tvoriti mreža jeder, ki so med seboj povezana. Ta zveza zaradi kohezije med njima ostaja praktično nepremična. Zahvaljujoč položaju združenih jeder je položaj pripravljen tako, da se lahko elektroni prosto gibljejo in reagirajo na bližino električnega polja.
Fizikalne značilnosti prevodnih materialov
Poglejmo, kakšne so fizikalne značilnosti prevodnih materialov:
- Vložljiv: To so materiali, ki imajo visoko stopnjo voljnosti. To pomeni, da so sposobni oblikovati, ne da bi se zlomili. Prevodni materiali, ki se običajno uporabljajo v gospodinjstvih ali industriji, morajo biti upognjeni in upognjeni, da so pravilno nameščeni. Zato je gibljivost pomembna značilnost teh materialov.
- Odporen: ti materiali morajo imeti visoko odpornost proti obrabi. Upoštevati moramo, da bodo izpostavljeni visokim mehanskim obremenitvam in visokim temperaturam. In to je, da v mnogih kroženjih električnega toka dvignejo temperaturo.
- Izolacijski sloj: Kadar se uporabljajo za stanovanjske ali industrijske namene, jih je treba prekriti z izolacijskim slojem, da se prepreči nevarnost. Zunanja plast je znana tudi pod imenom izolacijski plašč in je nujna za preprečitev stika električnega toka z nami. Številne nevarnosti in nesreče, ki obstajajo pri prevodnih materialih, so posledica okvare tega izolacijskega sloja.
Vrste prevodnih materialov
Poglejmo, katere so glavne vrste prevodnih materialov, ki obstajajo:
- Kovinski vodniki: So tiste, ki jih tvorijo trdne kovine in njihove zlitine. Imajo visoko prevodnost iz elektronov, ki se nahajajo v zadnji orbiti atomov, ne da bi vložili več energije. To pomeni, da lahko elektroni prehajajo iz enega atoma v drugega z malo zapravljanja energije. Najpogosteje uporabljene zlitine v električnih instalacijah so medenina, bakrena in cinkova zlitina; pločevina, zlitina železa in kositra; zlitine bakrovega niklja; in kromove nikljeve zlitine.
- Elektrolitski vodniki: To je nekaj rešitev, ki so sestavljene iz prostih ionov.
- Plinski vodniki: so tisti, ki so bili podvrženi ionizacijskemu procesu. Zahvaljujoč temu postopku je mogoče prek njih doseči električno cirkulacijo. Zrak lahko postane prevodnik električne energije, na primer med strelo med nevihto.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o prevodnih materialih in njihovih značilnostih.