Przewodnikami są - opisy, rysunki i przykłady

Przewodnik to substancja, która może przewodzić ciepło lub prąd elektryczny.

Czy kiedykolwiek trzymałeś łyżkę lub metalowy przedmiot w pobliżu ciepła lub elektryczności, wtedy poczujemy ciepło lub elektryczność, prawda? Ręce stają się gorące i porażone prądem. Jest to efekt przewodzenia ciepła przez przewodzący materiał.

Definicja przewodnika

Przewodniki to substancje lub materiały, które mają zdolność przewodzenia ciepła lub prądu elektrycznego.

Przewodniki są w stanie dobrze przewodzić prąd, ponieważ mają bardzo mały opór właściwy.

Na wielkość oporu ma wpływ rodzaj materiału lub materiałów składowych, wytrzymałość, długość i pole przekroju poprzecznego materiału.

Wymagania materiałowe przewodnika

Warunki prowadzenia materiałów to:

1. Dobra przewodność

Dobra przewodność w materiale przewodnika, który ma stosunkowo małą wartość gęstości. Im mniejsza rezystancja typu, tym lepsza wartość przewodności materiału. Typ rezystancji jest odwrotnie proporcjonalny do przewodności materiału.

Przewodnictwo materiału jest związane z przewodnością cieplną i przewodnością elektryczną.

Przewodność cieplna określa ilość ciepła, które jest w stanie przejść przez materiał w określonym przedziale czasu. Metal to materiał, który ma wysoką przewodność cieplną, tak więc metal ma zwykle wysoką przewodność jako przewodnik.

Przewodnictwo elektryczne opisuje zdolność przewodnika do przewodzenia prądu elektrycznego. Na wielkość przewodnictwa elektrycznego przewodnika duży wpływ ma rodzaj rezystancji, jaką posiada materiał przewodzący. Opór typu można wyrazić za pomocą następującego równania:

R = ρ (l / A)

Informacja :

• R = rezystancja (Ω)
• ρ = rezystancja właściwa (Ω.m)
• l = długość przewodu (metr)
• A = pole przekroju poprzecznego drutu (m2)

2. Wysoka wytrzymałość mechaniczna

Materiał przewodnika ma dużą wytrzymałość mechaniczną, dzięki czemu może prawidłowo przewodzić ciepło lub prąd. Materiały o dużej wytrzymałości mechanicznej mają gęste cząstki składowe.

Przeczytaj także: Implementacja - znaczenie, zrozumienie i wyjaśnienie

Zbliżanie się do materiału przewodzącego ze źródłem ciepła lub prądem elektrycznym powoduje drgania lub wibracje materiału przewodnika. Poprzez tę wibrację lub wibrację, ciepło lub prąd elektryczny przepłynie z jednego końca na drugi przewodzący materiał.

Właściwości mechaniczne materiału są bardzo ważne, zwłaszcza gdy materiał przewodzący znajduje się nad ziemią. Należy znać właściwości mechaniczne materiału przewodnika, ponieważ wiąże się to z rozkładem wysokich napięć w prądzie elektrycznym.

3. Mały współczynnik rozszerzalności

Materiały o małym współczynniku rozszerzalności nie będą łatwo zmieniać kształtu, rozmiaru lub objętości pod wpływem zmian temperatury.

R = R {1 + α (t - t)},

Informacja :

• R: wielkość oporu po zmianie temperatury (Ω)
• R : rezystancja początkowa, przed zmianą temperatury (Ω)
• t: temperatura końcowa, w C.
• t: temperatura temperatura początkowa, w C.
• α: współczynnik temperaturowy wartości rezystywności oporu właściwego

4. Różna moc termoelektryczna między materiałami

W obwodzie elektrycznym prąd elektryczny zawsze zmienia moc termoelektryczną z powodu zmiany temperatury. Punkt temperatury odnosi się do rodzaju metalu używanego jako przewodnik.

Bardzo ważne jest poznanie efektu, jaki wywołuje połączenie dwóch różnych rodzajów metalu w jednym punkcie styku. W różnych warunkach temperaturowych materiał ma inną przewodność.

5. Moduł sprężystości jest dość duży

Ta właściwość jest bardzo ważna w przypadku dystrybucji wysokiego napięcia. Dzięki wysokiemu modułowi sprężystości materiał przewodnika nie będzie podatny na uszkodzenia spowodowane dużymi naprężeniami. Przewodnik elektryczny to ciecz jak rtęć, gaz jak neon i ciało stałe jak metal.

Materiał przewodnika Charakterystyka Czy

Charakterystyka materiału przewodnika jest podzielona na dwa rodzaje znaków, a mianowicie:

• Charakterystyki elektryczne, które odgrywają rolę w wykazaniu zdolności przewodnika pod napięciem prądu elektrycznego.
• Charakterystyka mechaniczna wskazująca zdolność przewodnika pod względem wytrzymałości na rozciąganie.

Materiały przewodzące

Materiały powszechnie używane jako przewodniki obejmują

• Zwykłe metale, takie jak miedź, aluminium, żelazo.
• Stop metalowy to metal wykonany z miedzi lub aluminium, który jest zmieszany z innymi metalami w określonej ilości. Jest to przydatne w celu zwiększenia wytrzymałości mechanicznej metalu.
• Stop metaliczny, który jest mieszaniną dwóch lub więcej rodzajów metali połączonych przez ściskanie, wytapianie lub spawanie.

Przeczytaj także: Zrozumienie przedsiębiorczości: cele, cechy, cechy i przykłady

Każdy materiał przewodnika ma różne rodzaje rezystancji. Poniżej przedstawiono niektóre z najczęściej stosowanych materiałów przewodzących wraz z następującymi wartościami rezystancji typu:

Materiał przewodnika	Typ rezystancji (Ohm m)
Srebro	1,59 x 10-8
Miedź	1,68 x 10-8
Złoto	2,44 x 10-8
Aluminium	2,65 x 10-8
Wolfram	5,60 x 10-8
Żelazo	9,71 x 10-8
Platyna	10,6 x 10-8
Rtęć	98 x 10-8
Nikromina (stop Ni, Fe, Cr)	100 x 10-8

Materiałem najczęściej używanym jako przewodnik jest miedź. Materiał miedziany ma stosunkowo małą wartość rezystancji, niską cenę i występuje w przyrodzie.

Przykłady materiałów przewodzących

Oto kilka przykładów materiałów przewodzących:

1. Aluminium

Czyste aluminium ma masę enis 2,7 g / cm3, temperaturę topnienia 658 oC i nie powoduje korozji. Aluminium ma przewodność 35 m / Ohm.mm2, około 61,4% przewodnictwa miedzi. Czyste aluminium jest łatwe do formowania, ponieważ jest miękkie i ma wytrzymałość na rozciąganie 9 kg / mm2. Dlatego aluminium jest często mieszane z miedzią, aby wzmocnić jego atrakcyjność. Zastosowanie aluminium obejmuje przewodnik ACSR (wzmocniony stalą przewodnika aluminiowego), ACAR (wzmocniony stopem aluminiowego przewodu).

2. Miedź

Miedź ma wysoką przewodność elektryczną 57 m / Ohm.mm2 w 20 oC przy współczynniku rozszerzalności temperaturowej 0,004 / oC. Miedź ma wytrzymałość na rozciąganie od 20 do 40 kg / mm2. Zastosowanie miedzi jako materiału przewodzącego, na przykład w izolowanych drutach (NYA, NYAF), kablach (NYM, NYY, NYFGbY), szynach zbiorczych, maszynach prądu stałego z pierścieniem lamelowym w maszynach prądu przemiennego i tak dalej.

3. Rtęć

Rtęć jest jedynym metalem w postaci ciekłej o oporze właściwym 0,95 Ohm · mm2 / m, współczynniku temperaturowym 0,00027 / oC. Rtęć jest stosowana jako gaz wypełniający do rur elektronicznych, płyny do pomp dyfuzyjnych, elektrody w materiałach przyrządów do pomiarów elektrycznych w stałych materiałach dielektrycznych oraz jako ciekły wypełniacz do termometrów.

Odniesienie : Dyrygent i izolator - klasa fizyki