Sähköä johtava metalli maailmassa

Metallien arvo määräytyy suoraan niiden kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien perusteella. Sellaisen sähkönjohtavuuden ilmaisimen tapauksessa tämä yhteys ei ole niin yksinkertainen. Suurin sähköä johtava metalli, jos se mitataan huoneenlämpötilassa (+20 ° C), on hopeaa. Korkeat kustannukset rajoittavat hopeaosien käyttöä sähkötekniikassa ja mikroelektroniikassa. Tällaisissa laitteissa käytetään hopea-elementtejä vain taloudellisen toteutettavuuden tapauksessa.

Johtavuuden fyysinen merkitys

Metallijohtimien käytöllä on pitkä historia. Sitä käyttävät tieteen ja teknologian alalla toimivat tutkijat ja insinöörit ovat jo pitkään päättäneet materiaaleilla johdot, liittimet, yhteydet, painetut piirilevyt jne. Sähkönjohtavuus nimeltään fysikaalinen määrä auttaa määrittämään maailman sähköä johtavan metallin.

Johtavuuskäsite palaa sähkövastukseksi. Sähkönjohtavuuden kvantitatiivinen ilmaus liittyy vastuksen yksikköön, joka kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) mitataan Ohmissa. Sähkönjohtavuusyksikkö SI-Siemens-järjestelmässä. Tämän yksikön venäläinen nimitys on Sm, kansainvälinen nimitys on S. Sähkönjohtavuus on 1 cm ja siinä on sähköverkon osa, jonka resistanssi on 1 ohm.

Erityinen johtokyky

Sellaisen aineen kykyä, jolla sähkövirtaa voidaan suorittaa, kutsutaan sähkönjohtavuudeksi. Suurin tällainen indikaattori on sähköisesti johtava metalli. Tämä ominaisuus voidaan määrittää millekään aineelle tai välineelle instrumentaalisesti ja sillä on numeerinen ilmentymä. Yhden pituisen sylinterimäisen johtimen ja yksikön poikkipinta-alan erityinen sähkönjohtavuus liittyy tietyn johtimen resistanssiin.

Johtavuusjärjestelmäyksikkö on Siemens per metri - S / m. Sen selvittämiseksi, mikä metalli on maailman sähköä johtava metalli, riittää vertailla niiden kokeellista johtokykyä. Voit määrittää resistanssin erityisellä laitteella - mikromittarilla. Nämä ominaisuudet ovat käänteisiä.

Metallien johtokyky

Sähkön nykyinen käsite varautuneiden hiukkasten suuntautuvana virtauksena tuntuu paremmin harmonisoitavaksi metallien erityispiirteisiin perustuvista aineista. Maksujen kantajat sähkövirran esiintymisessä metalleissa ovat vapaita elektroneja ionien sijasta, kuten tapahtuu nestemäisissä väliaineissa. On kokeiltu, että kun virta kulkee metalleissa, ei johdu ainepartikkeleita johtimien välillä.

Metalliset aineet eroavat toisistaan vapaammilla sidoksilla atomitasolla. Metallien sisäiseen järjestelyyn on ominaista lukuisten "yksittäisten" elektronien läsnäolo. Joka sähkömagneettisten voimien pienimmällä vaikutuksella muodostaa suunnatun virtauksen. Siksi ei ole mitään, että metallit ovat parhaiten sähkövirran johtimia, ja juuri nämä molekyyliyhteydet erottavat kaikkein sähköä johtavan metallin. Metallien kiderakenteen rakenteen ominaisuuksista perustuu yksi erityisominaisuus - korkea lämmönjohtavuus.

Parhaimmat johtimet - metallit

4 metalleja, joilla on käytännöllinen merkitys niiden käyttämiseksi sähköjohtimina, jaetaan seuraavassa järjestyksessä cm / m: n mitatun johtokyvyn arvoon nähden:

1. Hopea - 62 500 000.
2. Kupari - 59,5 miljoonaa.
3. Kulta - 45 500 000.
4. Alumiini - 38 miljoonaa.

Voidaan nähdä, että kaikkein sähköä johtava metalli on hopeaa. Mutta kuten kulta, sitä käytetään järjestämään sähköverkko vain erityisissä erityistapauksissa. Syynä on korkeat kustannukset.

Mutta kupari ja alumiini - yleisin vaihtoehto sähkölaitteille ja kaapelituotteille johtuen alhaisesta sähkövirrankestävyydestä ja kohtuuhintaisuudesta. Muita metalleja käytetään harvoin johtimina.

Metallien johtokykyyn vaikuttavat tekijät

Jopa kaikkein sähköä johtava metalli vähentää sen johtavuutta, jos se sisältää muita lisäaineita ja epäpuhtauksia. Seoksissa kidehilan rakenne eroaa "puhtaasta" metallista. Se eroaa symmetrialla, halkeilla ja muilla virheillä. Johtavuus pienenee ympäristön lämpötilan kasvaessa.

Lisääntynyt vastustuskyky, joka liittyy lejeeringeihin, löytää käytön lämmityselementeissä. Ei ole sattumaa, että sähkökäyttöisten uunien työelementteihin käytetään nikkeliä, vektoria ja muita metalliseoksia.

Sähkön johtava metalli on arvokasta hopeaa, jota koruoperaattorit käyttävät enemmän rahaa, mutta sen suunnittelu ja instrumentti tekevät erikoisista kemiallisista ja fysikaalisista ominaisuuksistaan laajan sovelluksen. Esimerkiksi sen lisäksi, että se käyttää solmuja ja aggregaatteja, joilla on vähäinen vastustuskyky, hopea ruiskutus suojaa kontaktiryhmät hapettumiselta. Hopean ja sen seosten ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät usein sen käytön perusteltuna korkeista kustannuksista huolimatta.