דוגמה לחומרים מוליכים חשמל

זה ידוע כ חומרים מוליכים החשמל למי ש בעלי התנגדות מועטה למעבר זרם חשמליולכן הם האמצעים להובלת אנרגיה חשמלית במרחב פיזי.

אמר מנקודת מבט אחרת, מוליכות חשמלית זהו המאפיין של חומר המאפשר לזרם חשמלי לנוע במבנה האטומי שלו, עם התנגדות נמוכה מחומר זה.

מכיוון שמוליכות והתנגדות הם כמויות חשמליות המייצגות תופעות הפוכות, האחד שווה ערך לגומלין של השני. זה יבוא לידי ביטוי בעת הסבר על יחידות המידה.

יחידות המדידה המגדירות מוליכות חשמלית הן הבאות:

k (מוליכות חשמלית) מתבטא ב- 1 / ohm.cm או mho / cm

שים לב כי "אוהם" הוא יחידת ההתנגדות החשמלית. הוא ממוקם כמכנה ביחידות 1 / ohm.cm מכיוון שהתנגדות מייצגת את הדדיות של מוליכות. באופן כללי, k טופל ב- μmho / cm (micromhos / cm). המילה "mho" היא "אוהם" לאחור. כך מוצג להציב אותו כמניין ביחידות mho / cm ולא להיאבק בעת הטיפול בהן.

k (מוליכות חשמלית) מתבטא גם במילי-סימנים / מטר, כלומר (mS / m)

במערכת היחידות הבינלאומית, 1 אוהם שווה להדדיות של סימנס 1 (1 / אוהם = 1 S) או (1 / S = 1 אוהם).

לשתי יחידות המוליכות החשמלית יש את המקבילה הבאה:

1 מיליליאן / מטר = 10 מיקרומטר / סנטימטר

סוגי חומרים מוליכים חשמל

המוליכות החשמלית מוצגת בביטוי המרבי שלה במתכות, הודות לתצורה האלקטרונית שלה. ברוב המכריע של המתכות יש בין 1 ל -3 אלקטרונים בשכבה האחרונה. לחץ לדעת מאפייני מתכות.

נקראים חומרים המוליכים חשמל, אך לא באותה יעילות מוליכים למחצה. אלה ממוקמים באזור המתכתי של הטבלה המחזורית. בדרך כלל יש להם 4 אלקטרונים בקליפה האחרונה שלהם. דוגמאות לאלה המשמשים בתעשיית המחשבים הם סִילִיקוֹן וה גרמניום. לחץ לדעת מאפיינים של מטלואידים.

שאר החומרים מסווגים כ חומרים מבודדים או לא מוליכים. אלה בדרך כלל לא מתכות, פולימרים ומבנים מורכבים אחרים.

כשמדברים על מוליכים לחשמל, זה חל גם להזכיר את פתרונות מימיים, שם יש דיסוציאציה של המומס, והמערכת הופכת לאלקטרוליט, שהורכבה על ידי שני חלקיקים או יונים טעונים, אשר יהיו אחראים לקיום מעבר הזרם חַשׁמַלִי. לחץ לדעת מאפייני אלקטרוליטים.

מתכות כמוליכים חשמליים

המתכות העומדות בצורה הטובה ביותר בתכונת המוליכות הן נחושת, זהב, ברזל ואלומיניום, ותערובות או סגסוגות מסוימות ביניהן.

בין האפשרויות הללו, נחושת היא המתאימה ביותר לשימוש לטובת האדם במתקני חשמל בבתים וסוגים אחרים של קונסטרוקציות, ניתן למצוא אותו מוגן באמצעות סדרת פלסטיקה שתביא למה שאנחנו מכירים כיום כבלים.

כמובן, סוגים אחרים של חומרים מוליכים יכולים לשמש למטרה זו. לדוגמה, כסף יכול לשמש, שהוא המוליך הטוב ביותר של אנרגיה חשמלית, עם זאת, בשל העלויות הגבוהות שמייצג סוג זה של חומר, הוא אינו מוחל למטרות כאלה.

ניתן להשתמש גם באלומיניום, המשמש מדי פעם בחברות תעופה גם בהשוואה לנחושת מייצג אחוז רווח של 60%, רק שהוא מתגלה כחומר קל יותר, ולכן הוא אידיאלי לשימוש ב המגזר ההוא.

חומרים עיקריים מוליכים חשמל

1. אֲלוּמִינְיוּם 

מוליכות חשמלית

מידת המוליכות של חומר זה גבוהה, והיא מיוצגת פיזית באופן הבא: 37.8 × 10 ^ 6 S / m. מסיבה זו, מדובר בהתייחסות חשובה בתעסוקה בתחום החשמל והאלקטרוניקה. בפרט, הוא משמש בחיווט מסוג מתח גבוה, כמו גם בשבבי מיקרו.

שימושים בחומר זה

הוא משמש לייצור של כמה אובייקטים שהם חיוניים בחיי היומיום. ביניהם אנו יכולים למצוא נייר אלומיניום, המשמש להגנה על מזון כאשר הוא ארוז או עטוף איתו.

הם משמשים גם לייצור רכיבים מסוימים בתעשיית האלקטרוניקה, בנוסף לשימוש בתעשייה האווירית והימית. כמובן שבחיווט במתח גבוה יש יותר מדי שימוש.

הוא הוחל גם על ריתוך, בפאנלים סולאריים ובתעשיית הבנייה.

2. זהב

זהב נראה בעיני הצופה כאחד המאפיינים הפיזיקליים הברורים ביותר, סוג של צבע צהבהב, לא משנה אם זה היה נמצא ברמת מצב טהור או בשילוב עם מינרלים מסוימים בחלקים קטנים שכאשר באים במגע חוזר עם זרמי הנהר בדרך כלל לִדבּוֹק.

מוליכות חשמלית

אחד היתרונות של חומר מוליך אנרגיה מסוג זה הוא שדווקא המתכת היא בעלת יכולת המוליכות הטובה ביותר בהשוואה למתכות אחרות.

שימושים בחומר זה

כמעט לאורך כל ההיסטוריה של האנושות, נעשה שימוש בחומר מסוג זה עם הנחישות הנחרצת להקרין רמה של כוח כלכלי, המיוצגים על ידי החזקת כמויות מסוימות של תכשיטים ומטבעות שהוטבעו עם האמור חוֹמֶר.

נכון לעכשיו הם יושמו בפיתוח רכיבים טכנולוגיים חדשים המתמקדים בשבבי מיקרו, מחשבים וטלפונים ניידים.

3. נְחוֹשֶׁת

סוג מתכת זה נמצא בגוון אדמדם במצבו הטהור ביותר. הוא מייצג יסוד כימי המיוצג באופן סמלי על ידי ראשי התיבות "Cu", עם מספר אטומי מטבע המקביל ל 29, יחד עם משקל אטומי של 63.546. זה מתגלה כחומר גמיש ביותר המציג רמת נקודת רתיחה של 2350 מעלות צלזיוס ורמת התכה של 1083 מעלות צלזיוס.

מוליכות חשמלית

זו בדרך כלל אחת המתכות שמייצרות רמה גבוהה של הולכה חשמלית. למעשה, רמת המוליכות החשמלית מיוצגת עם ערך של 59.6 X 10 ^ 6 S / m, ולכן משתמשים בה יותר מדי בתעשייה למטרות כאלה.

שימושים בחומר זה

זה לא משמש רק לייצור כלים וחומרים אחרים לשימוש במערכות חיווט קיימות. הם משמשים גם לעיצוב של כמה סוגים של תכשיטים, מכשירי מטבח, וכן לשימוש במגזר ייצור רכיבים לסוללות. הוא משמש אפילו הרבה בתעשיית הרכב כזרזים.

4. בַּרזֶל

זהו אחד היסודות בטבלה המחזורית שמספר האטום שלה הוא 26 ומשקלו האטומי של 55,845. הוא מיוצג באופן סמלי כדלקמן: "אמונה". חומר זה יכול להמיס בטמפרטורות שנעות בין 1220 מעלות צלזיוס. והיא מייצגת נקודת רתיחה של לפחות 2,862 מעלות צלזיוס.

מוליכות חשמלית

יש לו את התכונה הפיזית להיות מוליך יעיל של אנרגיה חשמלית. למעשה, רמת המוליכות שלו היא 9.93 · 106 S / m, וניתן ליישם אותה באופן ספציפי ב- תכנון וייצור של כמה אלמנטים קונסטרוקטיביים, אלקטרומגנטים וכמה מנועים חַשׁמַלִי

דוגמאות לחומרים מוליכים:

מַתַכתִי

1. כסף
2. נחושת מוחללת
3. נחושת קשוחה
4. אֲלוּמִינְיוּם
5. אָבָץ
6. חוט ברזל
7. ניקל
8. כסף גרמני
9. ברזל יצוק
10. זהב
11. פְּלָטִינָה
12. עוֹפֶרֶת
13. מרוקריו
14. קדמיום
15. אָבָץ

מטאלואידים

1. אַרסָן

שילובים או סגסוגות

1. ארד עם זרחן
2. חוט ברזל

אלקטרוליטים

1. מים עם מלח
2. חומץ
3. אמוניום הידרוקסיד