Elektriske ledere

Hva er elektriske drivere?

De Elektriske ledere eller ledermaterialer De er de som har liten motstand mot sirkulasjonen av elektrisk strøm, gitt deres spesifikke egenskaper. Atomstrukturen til elektriske ledere letter bevegelsen av elektroner gjennom disse, som denne typen elementer favoriserer overføring av elektrisitet.

Drivere kan forekomme på forskjellige måter, en av disse er materialet under spesifikke fysiske forhold, for eksempel metallstenger (kabillaer) som ikke er gjort til å være en del av elektriske kretsløp. Til tross for at de ikke er en del av en elektrisk enhet, opprettholder disse materialene alltid kjøreegenskapene sine.

Det er også unipolare eller multipolare elektriske ledere, som formelt brukes som elektriske kretskontakter i bolig- og industriområder. Denne typen leder kan bestå av kobbertråder eller annet metallisk materiale, dekket med en isolerende overflate.

Kjennetegn på elektriske ledere

Elektriske ledere er preget av å ikke tilby mye motstand mot passering av elektrisk strøm gjennom disse. Dette er bare mulig takket være dens elektriske og fysiske egenskaper, som garanterer at sirkulasjonen av strømmen fra sjåføren ikke induserer deformasjon eller ødeleggelse av det aktuelle materialet.

Elektriske egenskaper

De viktigste elektriske egenskapene til elektriske ledere er som følger:

God konduktivitet

Elektriske ledere må ha god elektrisk ledningsevne for å oppfylle sin elektriske krafttransportfunksjon.

Den internasjonale elektrotekniske kommisjonen bestemte i midten av 1913 at den elektriske konduktiviteten til kobber i sin reneste form kan tjene som en referanse til å måle og sammenligne konduktiviteten til andre ledende materialer.

Dermed ble den internasjonale kobberstandarden etablert (Internasjonal glødet kobberstandard, IACS).

Henvisningen som ble vedtatt var konduktiviteten til en kobbertråd en meter i lengde, og et gram masse ved 20 ° C, hvis verdi er lik 5,80 x 10⁷ S.m^-1. Denne verdien er kjent som 100 % IACS elektrisk ledningsevne, og er referansepunktet for å måle konduktiviteten til ledende materialer.

Et ledende materiale anses som sådan hvis det har mer enn 40 % IACS. Materialer som har en konduktivitet større enn 100 % IACS regnes som høye konduktivitetsmaterialer.

Kan tjene deg: øyeblikkelig hastighet: Definisjon, formel, beregning og øvelser

Atomstruktur tillater passering av strømmen

Atomstrukturen tillater passering av elektrisk strøm, siden atomer har få elektroner i valenslaget sitt, og på sin side er disse elektronene løsrevet fra atomets kjerne.

Den beskrevne konfigurasjonen innebærer at det ikke er nødvendig.

Denne typen elektroner kalles gratis elektroner. Hans disposisjon og bevegelsesfrihet gjennom atomstrukturen er det som fører til sirkulasjon av strøm gjennom sjåføren.

United Nuclei

Den molekylære strukturen til lederne består av et veldig forente kjernerettverk, som forblir tilnærmet ubevegelig på grunn av dets samhold.

Dette fører til bevegelse av elektroner som er langt borte i molekylet, siden de mobiliserer fritt og reagerer på nærheten til et elektrisk felt. 

Denne reaksjonen induserer bevegelsen av elektroner i en spesifikk retning, noe som gir opphav til sirkulasjonen av elektrisk strøm gjennom det ledende materialet.

Elektrostatisk likevekt

Når de er utsatt for en bestemt belastning, når de ledende materialene til slutt en elektrostatisk likevektstilstand der bevegelsen av belastninger inne i materialet ikke oppstår.

Positive belastninger er agglomerat i den ene enden av materialet og negative belastninger akkumuleres i motsatt ende. Forskyvningen av lastene til overflaten av føreren genererer tilstedeværelsen av like og motsatte elektriske felt inne i føreren. Dermed er det totale indre elektriske feltet i materialet null.

Fysiske egenskaper

Formbar

Elektriske ledere må være formbare; det vil si at de må kunne deformere uten å bryte.

Kjørematerialer brukes vanligvis i innenlandske eller industrielle applikasjoner, der de må utsettes for krumninger og bretter; Derfor er formbarhet en ekstremt viktig egenskap.

Kan tjene deg: Modulert amplitude

Motstandsdyktig

Disse materialene skal være motstandsdyktige mot slitasje, for å støtte de mekaniske stressforholdene de vanligvis blir utsatt for, kombinert med høye temperaturer på grunn av strømsirkulasjonen.

Isolerende lag

Når de brukes i en bolig, industriell applikasjon eller som en del av det sammenkoblede strømforsyningssystemet, må drivere alltid dekkes av et tilstrekkelig isolasjonslag.

Dette ytre laget, også kjent som isolerende jakke, er nødvendig for å forhindre den elektriske strømmen som sirkulerer gjennom sjåføren til å være i kontakt med menneskene eller gjenstandene som er rundt.

Typer elektriske ledere

Det er forskjellige kategorier av elektriske ledere, og på sin side er i hver kategori materialene eller mediene med større elektrisk ledningsevne.

Par excellence, de beste elektriske lederne er faste metaller, blant annet kobber, gull, sølv, aluminium, jern og noen legeringer skiller seg ut.

Imidlertid er det andre typer materialer eller løsninger som har gode elektriske ledningsegenskaper, for eksempel grafitt- eller saltløsninger.

Avhengig av måten elektrisk ledning utføres, er det mulig å skille tre typer materialer eller ledende midler, som er detaljert nedenfor:

Metallledere

Denne gruppen består av faste metaller og deres respektive legeringer.

Metallledere skylder deres høye ledningsevne til frie elektronskyer som favoriserer sirkulasjonen av elektrisk strøm gjennom disse. Metallene gir elektronene som ligger i den siste bane av atomene sine uten å investere større mengder energi, noe som fører til hopp av elektroner fra ett atom til et annet.

På den annen side er legeringene preget av å ha en høy resistivitet; det vil si at de har en motstand proporsjonal med sjåførens lengde og diameter.

De mest brukte legeringene i elektriske installasjoner er messing, en legering av kobber og sink; Tinnet, en jern- og tinnlegering; kobber- og nikkellegeringer; og krom- og nikkellegeringer.

Elektrolytiske ledere

Dette er løsninger som består av frie ioner, som hjelper den elektriske ledningen av ionisk klasse.

For det meste er disse typer ledere til stede i ioniske løsninger, siden elektrolytiske stoffer må gjennomgå delvise (eller totale) dissosiasjoner for å danne ionene som vil være lastebærere.

Kan tjene deg: Aerostatisk ballong: Historie, egenskaper, deler, hvordan det fungerer

Elektrolytiske ledere baserer sin drift på kjemiske reaksjoner og forskyvning av materie, noe som letter bevegelsen av elektroner gjennom sirkulasjonsveien aktivert av frie ioner.

Gassformede ledere

I denne kategorien er gassene som tidligere har blitt sendt til en ioniseringsprosess, som tillater ledning av strøm gjennom disse.

Luften i seg selv fungerer som en elektrisitetsleder når den, når det dielektriske bruddet oppstår, fungerer som en elektrisitetsleder for dannelse av stråler og elektriske utslipp.

Eksempler på sjåfører

Aluminium

Det er sterkt brukt i luftstransoverføringssystemer, siden til tross for at han har en 35 % lavere konduktivitet sammenlignet med kobberet, er vekten tre ganger lettere enn sistnevnte enn sistnevnte.

Høyspenningsskudd er vanligvis dekket av en ytre overflate av polyvinylklorid (PVC), som forhindrer føreroveroppheting og isolerer passering av den elektriske strømmen fra utsiden av utsiden av utsiden utsiden utsiden.

Kobber

Det er det mest brukte metallet som en elektrisk leder i industri- og boligapplikasjoner, gitt balansen som den presenterer mellom konduktiviteten og prisen.

Kobber kan brukes i drivere med lavt og middels kaliber, med en eller flere tråder, avhengig av den amperimetriske kapasiteten til sjåføren.

Gull

Det er et materiale som brukes i elektroniske montasjer av mikroprosessorer og integrerte kretsløp. Det brukes også til å produsere terminalene for bilbatterier, blant andre applikasjoner.

Konduktiviteten til gull er omtrent 20 % lavere enn konduktiviteten til glødet gull. Imidlertid er det et veldig holdbart og korrosjonsbestandig materiale.

Sølv

Med en konduktivitet på 6,30 x 10⁷ S.m^-1 (9-10 % høyere enn konduktiviteten til glødet kobber), er metallet med den største elektriske konduktiviteten kjent til dags dato.

Det er et veldig formbart og duktilt materiale, med en hardhet som kan sammenlignes med gull eller kobber. Kostnadene er imidlertid ekstremt høy, så bruken er ikke så vanlig i bransjen.