Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Cuprul și argintul sunt cele mai frecvente
- Aluminiul funcționează bine, dar are riscuri
- Aurul este eficient, dar scump
- Aliajele din oțel și alamă au utilizări speciale
Conductoarele electrice au particule mobile încărcate electric, denumite „electroni” în metale. Când se aplică o sarcină electrică pe un metal în anumite puncte, electronii se vor mișca și vor permite trecerea electricității. Materialele cu mobilitate ridicată a electronilor sunt bune conductoare, iar materialele cu mobilitate redusă de electroni nu sunt bune conductoare, ci sunt numite „izolatoare”.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Cupru, Argint, Aluminiu, Aur, Oțel și Alamă sunt conductoare comune ale electricității. În timp ce argintul și aurul sunt amândouă eficiente, sunt prea scumpe pentru o utilizare obișnuită. Proprietățile individuale fac fiecare ideal pentru scopuri specifice.
Cuprul și argintul sunt cele mai frecvente
Argintul este cel mai bun conductor de energie electrică, deoarece conține un număr mai mare de atomi mobili (electroni liberi). Pentru ca un material să fie un bun conductor, energia electrică care trece prin el trebuie să poată deplasa electronii; cu cât electronii sunt mai liberi într-un metal, cu atât conductivitatea sa este mai mare. Cu toate acestea, argintul este mai scump decât alte materiale și nu este utilizat în mod normal decât dacă este necesar pentru echipamente specializate precum sateliți sau plăci de circuit. Cuprul este mai puțin conductiv decât argintul, dar este mai ieftin și este utilizat în mod obișnuit ca un conductor eficient în electrocasnice. Majoritatea firelor sunt placate cu cupru, iar miezurile de electromagnet sunt în mod normal învelite cu sârmă de cupru. Cuprul este, de asemenea, ușor de lipit și înfășurat în fire, astfel încât este adesea utilizat atunci când este necesară o cantitate mare de material conductor.
Aluminiul funcționează bine, dar are riscuri
Aluminiul, comparativ cu greutatea unitară, este de fapt mai conductiv decât cuprul și costă mai puțin. Materialul din aluminiu este utilizat la produsele de uz casnic sau la cablaj, dar nu este o alegere obișnuită, deoarece are mai multe defecte structurale. De exemplu, aluminiul are tendința de a forma o suprafață de oxid rezistentă electric la conexiunile electrice, ceea ce poate duce la supraîncălzirea conexiunii. În schimb, aluminiu este utilizat pentru liniile de transmisie de înaltă tensiune (cum ar fi cablurile telefonice aeriene) care pot fi încorporate în oțel pentru o protecție suplimentară.
Aurul este eficient, dar scump
Aurul este un bun conductor electric și nu se tacă ca și alte metale atunci când este expus la aer - de exemplu, oțelul sau cuprul se pot oxida (coroda) atunci când sunt în conductă prelungită cu oxigen. Aurul este deosebit de scump și este utilizat doar pentru anumite materiale, cum ar fi componentele plăcii de circuit sau conectorii electrici mici. Unele materiale pot primi placare de aur ca conductor electric sau pot utiliza o cantitate mică de aur care este apoi placat într-un alt material pentru a reduce costurile de fabricație.
Aliajele din oțel și alamă au utilizări speciale
Oțelul este un aliaj de fier, care este de asemenea un conductor și este un metal inflexibil care este foarte coroziv atunci când este expus la aer. Este dificil de turnat și nu este utilizat în produse sau mașini mici; în schimb, oțelul este folosit pentru a îngloba alți conductori sau pentru o structură mare. Alama, care este, de asemenea, un aliaj, este un metal de tracțiune, care face ușor de îndoit și modelat în diferite părți pentru mașini mai mici. Este mai puțin coroziv decât oțelul, ușor mai conductiv, mai ieftin de achiziționat și păstrează totuși valoarea după utilizare, în timp ce aliajul de oțel este valoros doar atunci când a fost cumpărat.