ตัวอย่างวัสดุนำไฟฟ้า
ฟิสิกส์ / / November 13, 2021
เป็นที่รู้จักกันในนาม วัสดุนำไฟฟ้า ไฟฟ้าให้กับผู้ที่ มีความต้านทานน้อยต่อการผ่านของกระแสไฟฟ้าดังนั้นจึงเป็นวิธีการนำพลังงานไฟฟ้าในพื้นที่ทางกายภาพ
กล่าวอีกมุมหนึ่งว่า การนำไฟฟ้า เป็นคุณสมบัติของวัสดุที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านโครงสร้างอะตอมได้ โดยมีความต้านทานต่ำจากวัสดุนี้
เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าและความต้านทานเป็นปริมาณไฟฟ้าที่แสดงปรากฏการณ์ที่ตรงกันข้าม ค่าหนึ่งจึงเท่ากับค่าส่วนกลับของอีกค่าหนึ่ง สิ่งนี้จะแสดงเมื่ออธิบายหน่วยวัด
หน่วยวัดที่กำหนดการนำไฟฟ้ามีดังต่อไปนี้:
k (ค่าการนำไฟฟ้า) แสดงเป็น 1 / ohm.cm หรือ mho / cm
โปรดทราบว่า "โอห์ม" เป็นหน่วยความต้านทานไฟฟ้า มันถูกวางไว้เป็นตัวส่วนในหน่วย 1 / ohm.cm เนื่องจากความต้านทานแสดงถึงส่วนกลับของการนำไฟฟ้า โดยทั่วไป k ได้รับการจัดการเป็น μmho / cm (micromhos / cm) คำว่า "mho" คือ "ohm" ย้อนกลับ นี่คือวิธีการนำเสนอเพื่อวางเป็นตัวเศษในหน่วย mho / cm และไม่ลำบากเมื่อจัดการกับมัน
k (ค่าการนำไฟฟ้า) ยังแสดงเป็นมิลลิซีเมนส์ / เมตร นั่นคือ (mS / m)
ในระบบหน่วยสากล 1 โอห์มเท่ากับส่วนกลับของ 1 ซีเมนส์ (1 / โอห์ม = 1 S) หรือ (1 / S = 1 โอห์ม)
หน่วยการนำไฟฟ้าทั้งสองหน่วยมีความเท่าเทียมกันดังต่อไปนี้:
1 มิลลิซีเมนส์ / เมตร = 10 ไมโครโมส / เซนติเมตร
ประเภทของวัสดุนำไฟฟ้า
ค่าการนำไฟฟ้าถูกนำเสนอในการแสดงออกสูงสุดในโลหะ ด้วยการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ โลหะส่วนใหญ่มีอิเลคตรอน 1 ถึง 3 ตัวในชั้นสุดท้าย คลิกเพื่อทราบ ลักษณะของโลหะ.
วัสดุที่นำไฟฟ้าแต่ไม่มีประสิทธิภาพเรียกว่า เซมิคอนดักเตอร์. สิ่งเหล่านี้อยู่ในบริเวณเมทัลลอยด์ของตารางธาตุ พวกมันมักจะมีอิเล็กตรอน 4 ตัวในเปลือกสุดท้าย ตัวอย่างที่ใช้ในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ ได้แก่ ซิลิคอน และ เจอร์เมเนียม. คลิกเพื่อทราบ ลักษณะของโลหะลอยด์.
วัสดุที่เหลือจัดประเภทเป็น วัสดุฉนวนหรือไม่นำไฟฟ้า. สิ่งเหล่านี้มักเป็นอโลหะ โพลีเมอร์ และโครงสร้างที่ซับซ้อนอื่นๆ
เมื่อพูดถึงตัวนำไฟฟ้า ยังหมายความถึง สารละลายน้ำเมื่อมีการแยกตัวของตัวถูกละลาย และระบบกลายเป็นอิเล็กโทรไลต์ ประกอบขึ้น โดยอนุภาคหรือไอออนที่มีประจุสองตัวซึ่งจะรับผิดชอบในการคงกระแสของกระแส ไฟฟ้า. คลิกเพื่อทราบ ลักษณะอิเล็กโทรไลต์.
โลหะที่เป็นตัวนำไฟฟ้า
โลหะที่เป็นไปตามคุณสมบัติการนำไฟฟ้าได้ดีที่สุด ได้แก่ ทองแดง ทอง เหล็ก และอะลูมิเนียม และของผสมหรือโลหะผสมบางประเภทระหว่างกัน
ในบรรดาตัวเลือกเหล่านี้ ทองแดงเหมาะสมต่อการใช้งานมากที่สุด เพื่อประโยชน์ของมนุษย์ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าในบ้านและในสิ่งก่อสร้างประเภทอื่นๆ สามารถพบการป้องกันด้วยชุดของพลาสติกที่จะส่งผลให้สิ่งที่เรารู้ในปัจจุบันเป็น สายเคเบิล
แน่นอนว่าสามารถใช้วัสดุนำไฟฟ้าประเภทอื่นเพื่อจุดประสงค์นี้ได้ ตัวอย่างเช่น สามารถใช้เงินซึ่งเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวัสดุประเภทนี้มีราคาสูง จึงไม่ได้นำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าว
นอกจากนี้ยังสามารถใช้อลูมิเนียมซึ่งใช้ในสายการบินเป็นครั้งคราวแม้ว่าจะเปรียบเทียบกับทองแดงก็ตาม คิดเป็นเปอร์เซ็นต์กำไร 60% เพียงแต่กลายเป็นวัสดุที่เบากว่า จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานใน ภาคนั้นๆ
วัสดุนำไฟฟ้าหลัก
1. อลูมิเนียม
การนำไฟฟ้า
ระดับการนำไฟฟ้าของวัสดุนี้สูงและแสดงทางกายภาพดังนี้: 37.8 × 10 ^ 6 S / m ด้วยเหตุนี้จึงเป็นข้อมูลอ้างอิงที่สำคัญในการจ้างงานในด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันถูกใช้ในการเดินสายประเภทไฟฟ้าแรงสูง เช่นเดียวกับในไมโครชิปที่เรียกว่า
การใช้วัสดุนี้
ใช้ในการผลิตสิ่งของบางอย่างที่ขาดไม่ได้ในชีวิตประจำวัน ในหมู่พวกเขาเราสามารถหาอลูมิเนียมฟอยล์ซึ่งทำหน้าที่ปกป้องอาหารเมื่อบรรจุหรือห่อด้วย
พวกเขายังใช้ในการผลิตส่วนประกอบบางอย่างในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ นอกเหนือจากการใช้ในอุตสาหกรรมการบินและการต่อเรือ แน่นอนว่าในการเดินสายไฟฟ้าแรงสูงมีการใช้งานมากเกินไป
นอกจากนี้ยังใช้ในงานเชื่อม แผงโซลาร์เซลล์ และในอุตสาหกรรมก่อสร้าง
2. ทอง
ทองคำปรากฏแก่ผู้สังเกตเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่ชัดเจนที่สุดอย่างหนึ่ง คือ ประเภทของสีเหลือง ไม่ว่าจะได้รับ พบในระดับสภาวะบริสุทธิ์หรือรวมกับแร่ธาตุบางชนิดในปริมาณเล็กน้อยซึ่งเมื่อสัมผัสกับกระแสน้ำเป็นประจำ ยึดมั่น
การนำไฟฟ้า
ข้อดีอย่างหนึ่งของวัสดุที่นำไฟฟ้าประเภทนี้คือ เป็นโลหะที่มีความสามารถในการนำไฟฟ้าได้ดีที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับโลหะอื่นๆ
การใช้วัสดุนี้
เกือบตลอดประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ มีการใช้วัสดุประเภทนี้ด้วยความมุ่งมั่นอย่างแน่วแน่ที่จะสร้างระดับ ของอำนาจทางเศรษฐกิจซึ่งเป็นตัวแทนของการครอบครองเครื่องประดับและเหรียญจำนวนหนึ่งซึ่งถูกสร้างด้วยคำพูด วัสดุ.
ปัจจุบันได้มีการนำไปใช้ในการพัฒนาส่วนประกอบทางเทคโนโลยีใหม่ที่เน้นที่ไมโครชิป คอมพิวเตอร์ และโทรศัพท์มือถือ
3. ทองแดง
โลหะประเภทนี้มีสีแดงในสภาพที่บริสุทธิ์ที่สุด มันแสดงถึงองค์ประกอบทางเคมีที่แสดงสัญลักษณ์ด้วยตัวย่อ "Cu" โดยมีเลขอะตอมที่ประดิษฐ์ขึ้นซึ่งตรงกับ 29 พร้อมด้วยน้ำหนักอะตอมเท่ากับ 63.546 สิ่งนี้กลายเป็นวัสดุที่อ่อนตัวได้สูงซึ่งมีระดับจุดเดือด 2350 องศาเซนติเกรดและระดับการหลอมเหลวที่ 1083 องศาเซนติเกรด
การนำไฟฟ้า
โดยปกติแล้วจะเป็นโลหะชนิดหนึ่งที่ทำให้เกิดการนำไฟฟ้าในระดับสูง อันที่จริงระดับการนำไฟฟ้าแสดงด้วยค่า 59.6 X 10 ^ 6 S / m นั่นคือสาเหตุที่มีการใช้ในอุตสาหกรรมมากเกินไปสำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าว
การใช้วัสดุนี้
ไม่ได้ใช้สำหรับการผลิตเครื่องมือและวัสดุอื่นๆ สำหรับใช้ในระบบสายไฟที่มีอยู่เท่านั้น พวกเขายังใช้สำหรับการออกแบบเครื่องประดับบางชนิด เครื่องมือในครัว เช่นเดียวกับการใช้ในภาคการผลิตส่วนประกอบสำหรับแบตเตอรี่ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
4. เหล็ก
นี่เป็นหนึ่งในองค์ประกอบในตารางธาตุที่มีเลขอะตอมเป็น 26 และมีน้ำหนักอะตอมเท่ากับ 55,845 เป็นสัญลักษณ์แทนดังนี้ “ศรัทธา” วัสดุนี้สามารถละลายได้ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 1220 องศาเซลเซียส และมันแสดงจุดเดือดอย่างน้อย 2,862 องศาเซลเซียส
การนำไฟฟ้า
มีคุณสมบัติทางกายภาพในการเป็นตัวนำพลังงานไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ระดับการนำไฟฟ้าของมันคือ 9.93 · 106 S / m และสามารถใช้ได้เฉพาะใน การออกแบบและการผลิตชิ้นส่วนก่อสร้าง แม่เหล็กไฟฟ้า และมอเตอร์บางชนิด ไฟฟ้า.
ตัวอย่างของวัสดุนำไฟฟ้า:
เมทัลลิค
- เงิน
- ทองแดงอบอ่อน
- ทองแดงชุบแข็ง
- อลูมิเนียม
- สังกะสี
- ลวดเหล็ก
- นิกเกิล
- เงินเยอรมัน
- เหล็กหล่อ
- ทอง
- แพลตตินั่ม
- ตะกั่ว
- เมรุคริโอ
- แคดเมียม
- สังกะสี
เมทัลลอยด์
- สารหนู
ชุดค่าผสมหรือโลหะผสม
- บรอนซ์กับฟอสฟอรัส
- ลวดเหล็ก
อิเล็กโทรไลต์
- น้ำเกลือ
- น้ำส้มสายชู
- แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์