ЕЛЕКТРИЧНИ ПРОВОДНИЦИ: ВРСТЕ И ГЛАВНЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ - ФИЗИЧКИ - 2025

У електрични проводници или проводницима су они који имају мало отпор протоку електричне струје, с обзиром на своје специфичне особине. Атомска структура електричних проводника олакшава кретање електрона кроз њих, с тим што ова врста елемената погодује преносу електричне енергије.

Проводници се могу представити у различитим облицима, један од њих је материјал у специфичним физичким условима, попут металних шипки (шипки) за које није направљено да буду део електричних кола. Иако нису део електричног склопа, ови материјали увек одржавају проводна својства.

Постоје и једнополни или вишеполарни електрични проводници, који се формално користе као повезујући елементи електричних кола у стамбеним и индустријским окружењима. Ова врста проводника може да се формира изнутра бакарним жицама или другом врстом металног материјала, прекривеном изолационом површином.

Поред тога, у зависности од конфигурације круга, могу се разликовати проводници за стамбену примену (танки) или каблови за подземне славине у електро дистрибутивним системима (дебели).

За потребе овог чланка фокусираћемо се на карактеристике проводних материјала у њиховом чистом стању; Поред тога, знаћемо који су данас најчешће коришћени проводни материјали и зашто.

карактеристике

Карактеристично је да електрични проводници не пружају велики отпор проласку електричне струје кроз њих, што је могуће само захваљујући њиховим електричним и физичким својствима, која гарантују да циркулација електричне енергије кроз проводник не изазива деформацију или уништавање. дотичног материјала.

Електричне карактеристике

Главне електричне карактеристике електричних проводника су следеће:

Добра проводљивост

Електрични проводници морају имати добру електричну проводљивост да би испунили своју функцију преноса електричне енергије.

Међународна електротехничка комисија утврдила је средином 1913. године да електрична проводљивост бакра у свом чистом стању може послужити као референца за мерење и упоређивање проводљивости других проводљивих материјала.

Тако је успостављен Међународни стандард за жарени бакар (ИАЦС за акроним на енглеском језику).

Усвојена референца била је проводљивост жарене бакрене жице дужине једног метра и једног грама масе на 20 ° Ц чија је вредност једнака 5,80 к 10 ⁷ См ^-1 . Ова вредност је позната као 100% ИАЦС електричне проводљивости и она је мерило за мерење проводљивости проводљивих материјала.

Водљиви материјал се сматра таквим ако има више од 40% ИАЦС-а. Материјали који имају проводљивост већу од 100% ИАЦС сматрају се материјалима високе проводљивости.

Атомска структура омогућава пролаз струје

Атомска структура омогућава пролазак електричне струје, јер атоми имају мало електрона у својој валентној љусци и заузврат, ти електрони су одвојени од језгре атома.

Описана конфигурација имплицира да није потребна велика количина енергије како би се електрони кретали од једног атома до другог, олакшавајући кретање електрона кроз проводник.

Ове врсте електрона се називају слободни електрони. Њихово располагање и слобода кретања по атомској структури чине циркулацију електричне енергије кроз проводник.

Уједињена језгра

Молекуларна структура проводника састоји се од чврсто везане мреже језгара, која због своје кохезије практично остаје непомична.

То чини кретање електрона који су далеко у молекули погодно, јер се они слободно крећу и реагују на близину електричног поља.

Ова реакција индукује кретање електрона у одређеном смеру, омогућавајући тако циркулацију електричне струје кроз проводни материјал.

Електростатичка равнотежа

Изложени одређеном набоју, проводљиви материјали на крају достижу стање електростатичке равнотеже у коме се не догађа кретање набоја унутар материјала.

Позитивни набоји агломерирају на једном крају материјала, а негативни наелектрисање на супротном крају. Померање наелектрисања према површини проводника ствара присуство једнаких и супротних електричних поља унутар проводника. Дакле, укупно унутрашње електрично поље унутар материјала је нула.

Физичке карактеристике

Податлівы

Електрични проводници морају бити поправљиви; то јест, морају бити способни да се деформишу без пуцања.

Кондуктивни материјали се често користе у кућним или индустријским применама, у којима се морају подвргнути савијању и савијању; стога је поквареност изузетно важна карактеристика.

Отпоран

Ови материјали морају бити отпорни на хабање, да издрже услове механичког напрезања којима су обично изложени, заједно са високим температурама због циркулације струје.

Изолациони слој

Када се користи у стамбеној или индустријској примени или као део повезаног система за напајање електричном енергијом, проводници морају увек бити покривени одговарајућим изолационим слојем.

Овај спољашњи слој, такође познат као изолациони омотач, неопходан је да спречи да електрична струја која пролази кроз проводник не дође у контакт са људима или предметима око њега.

Врсте електричних проводника

Постоје различите категорије електричних проводника, а заузврат, у свакој категорији су материјали или медији са највећом електричном проводљивошћу.

По изврсности, најбољи електрични проводници су чврсти метали, међу којима се истичу бакар, злато, сребро, алуминијум, гвожђе и неке легуре.

Међутим, постоје и друге врсте материјала или раствора који имају добра својства електричне проводљивости, попут графитних или физиолошких раствора.

У зависности од начина на који се врши електрична проводљивост, могуће је разликовати три врсте материјала или проводних медија који су детаљније наведени у наставку:

Метални проводници

Ову групу чине чврсти метали и њихове легуре.

Метални проводници дугују своју велику проводљивост облацима слободних електрона који фаворизују циркулацију електричне струје кроз њих. Метали се препуштају електронима смјештеним у посљедњој орбити својих атома, а да не улажу веће количине енергије, што скакање електрона с једног атома на други чини погодним.

Са друге стране, за легуре је карактеристично да имају високу отпорност; то јест, представљају отпор пропорционалан дужини и пречнику проводника.

Најчешће коришћене легуре у електричним инсталацијама су месинг, легура бакра-цинка; лимарија, легура гвожђа и калаја; легуре бакра никла; и легуре хрома никла.

Електролитички проводници

Ово су решења сачињена од слободних јона који помажу у електричној проводљивости јонске класе.

Ове врсте проводника су углавном присутне у јонским растворима, будући да електролитичке материје морају проћи делимичну (или тоталну) дисоцијацију да би настали јони који ће бити носачи набоја.

Електролитички проводници свој рад базирају на хемијским реакцијама и на премештање материје, што олакшава кретање електрона кроз циркулациони пут омогућен слободним јонима.

Гасовити проводници

У ову категорију спадају гасови који су претходно подвргнути процесу јонизације који омогућава спровођење електричне енергије кроз њих.

Сам ваздух делује као проводник електричне енергије када приликом диелектричног распада служи као проводни медиј за формирање муње и електричних пражњења.

Примери проводника

Алуминијум

Веома се користи у надземним системима електричне преноса јер, иако има 35% нижу проводљивост у поређењу са бакреним жареним, његова тежина је три пута лакша од потоњег.

Утичнице високог напона обично су покривене спољном површином поливинил хлорида (ПВЦ), која спречава да се проводник прегрева и изолише пролазак електричне струје споља.

Бакар

То је метал који се највише користи као електрични проводник у индустријским и стамбеним условима, имајући у виду баланс који он представља између његове проводљивости и цене.

Бакар се може користити у проводницима ниског и средњег колосијека, са једном или више жица, зависно од амперометријског капацитета проводника.

Злато

То је материјал који се користи у електронским склоповима микропроцесора и интегрисаних кола. Такође се користи за производњу терминала за батерије између возила.

Проводљивост злата је отприлике 20% мања од проводљивости изгорелог злата. Међутим, то је веома издржљив и отпоран на корозију материјал.

Сребро

Са проводљивошћу од 6,30 к 10 ⁷ См ^-1 (9-10% већа од проводљивости загријаног бакра), то је метал с највећом електричном проводљивошћу познатим до данас.

То је врло прости и пластичан материјал, са тврдоћом упоредивом са златом или бакром. Међутим, његова цена је изузетно велика, тако да његова употреба није толико честа у индустрији.

Референце

1. Електрични проводник (сф). Очишћено. Хавана Куба. Опоравак од: еуред.цу
2. Електрични проводници (сф). Опоравак од: апрендеелецтрицидад.веебли.цом
3. Лонго, Ј. (2009) Електрични проводници. Опоравак од: вивехогар.републица.цом
4. Мартин, Т и Серрано А. (друго). Проводници у електростатској равнотежи. Политехнички универзитет у Мадриду. Шпанија. Опоравак од: монтес.упм.ес
5. Перез, Ј. и Гардеи, А. (2016). Дефиниција електричног проводника. Опоравак од: дефиницион.де
6. Својства електричних проводника (сф). Опоравак од: неетесцуела.орг
7. Википедиа, Слободна енциклопедија (2018). Електрична проводљивост. Опоравак од: ес.википедиа.орг
8. Википедиа, Слободна енциклопедија (2018). Електрични проводник. Опоравак од: ес.википедиа.орг