Nilai logam ditentukan secara langsung oleh sifat kimia dan fizikalnya. Dalam kes penunjuk seperti kekonduksian elektrik, hubungan ini tidak begitu mudah. Logam yang paling konduktif elektrik, apabila diukur pada suhu bilik (+20 °C), ialah perak.
Tetapi kos yang tinggi mengehadkan penggunaan bahagian perak dalam kejuruteraan elektrik dan mikroelektronik. Elemen perak dalam peranti sedemikian hanya digunakan dalam kes kebolehlaksanaan ekonomi.
Makna fizikal kekonduksian
Penggunaan konduktor logam mempunyai sejarah yang panjang. Para saintis dan jurutera yang bekerja dalam bidang sains dan teknologi yang menggunakan elektrik telah lama memutuskan bahan untuk wayar, terminal, sesentuh, papan litar bercetak, dll. Kuantiti fizikal yang dipanggil kekonduksian elektrik membantu untuk menentukan logam yang paling konduktif elektrik di dunia.
Konsep kekonduksian adalah songsang kepada rintangan elektrik. ungkapan kuantitatifkekonduksian adalah berkaitan dengan unit rintangan, yang dalam sistem antarabangsa unit (SI) diukur dalam ohm. Unit kekonduksian elektrik dalam sistem SI ialah Siemens. Penamaan Rusia untuk unit ini ialah Sm, yang antarabangsa ialah S. Kekonduksian elektrik 1 Sm mempunyai bahagian rangkaian elektrik dengan rintangan 1 Ohm.
Kekonduksian
Ukuran keupayaan bahan untuk mengalirkan elektrik dipanggil kekonduksian elektrik. Logam yang paling konduktif elektrik mempunyai penunjuk serupa yang paling tinggi. Ciri ini boleh ditentukan untuk sebarang bahan atau medium secara instrumental dan mempunyai ungkapan berangka. Kekonduksian elektrik bagi konduktor silinder dengan panjang unit dan luas keratan rentas unit berkaitan dengan rintangan khusus konduktor ini.
Unit sistem kekonduksian ialah Siemens per meter - Sm/m. Untuk mengetahui logam mana yang merupakan logam paling konduktif elektrik di dunia, cukup untuk membandingkan kekonduksian khusus mereka, ditentukan secara eksperimen. Anda boleh menentukan kerintangan menggunakan peranti khas - mikroohmmeter. Ciri-ciri ini bergantung secara songsang.
Kekonduksian logam
Konsep arus elektrik sebagai pengaliran terarah zarah bercas nampaknya lebih harmoni untuk bahan berdasarkan ciri kekisi kristal logam. Pembawa cas sekiranya berlaku arus elektrik dalam logam adalah elektron bebas, dan bukan ion, seperti yang berlaku dalam media cecair. Telah terbukti secara eksperimen bahawa apabila arus berlaku dalam logam, tidak adaterdapat pemindahan zarah jirim antara konduktor.
Bahan logam berbeza daripada yang lain dalam ikatan yang lebih longgar pada peringkat atom. Struktur dalaman logam dicirikan oleh kehadiran sejumlah besar elektron "kesepian". yang, di bawah pengaruh sedikit pun daya elektromagnet, membentuk aliran terarah. Oleh itu, tidak sia-sia bahawa logam adalah konduktor terbaik arus elektrik, dan interaksi molekul seperti itulah yang membezakan logam yang paling konduktif elektrik. Satu lagi sifat khusus logam adalah berdasarkan ciri struktur kekisi kristal logam - kekonduksian terma yang tinggi.
Konduktor terbaik teratas - logam
4 logam yang mempunyai kepentingan praktikal untuk kegunaannya sebagai konduktor elektrik diagihkan mengikut susunan berikut berbanding dengan nilai kekonduksian, diukur dalam S/m:
- Perak - 62 500 000.
- Tembaga - 59,500,000.
- Emas - 45,500,000.
- Aluminium - 38,000,000.
Ia boleh dilihat bahawa logam yang paling konduktif elektrik ialah perak. Tetapi seperti emas, ia digunakan untuk mengatur rangkaian elektrik hanya dalam kes khusus khas. Sebabnya ialah kos yang tinggi.
Tetapi kuprum dan aluminium ialah pilihan yang paling biasa untuk peralatan elektrik dan produk kabel kerana rintangan elektrik yang rendah dan mampu milik. Logam lain jarang digunakan sebagai konduktor.
Faktor yang mempengaruhi kekonduksian logam
Malah yang paling konduktif elektriklogam mengurangkan kekonduksiannya jika ia mengandungi bahan tambahan dan kekotoran lain. Aloi mempunyai struktur kekisi kristal yang berbeza daripada logam "tulen". Ia dibezakan oleh pelanggaran dalam simetri, retak dan kecacatan lain. Kekonduksian juga berkurangan dengan peningkatan suhu ambien.
Peningkatan rintangan yang wujud dalam aloi mendapat aplikasi dalam elemen pemanasan. Bukan kebetulan bahawa nichrome, fechral dan aloi lain digunakan untuk membuat elemen kerja relau elektrik dan pemanas.
Logam yang paling konduktif elektrik ialah perak berharga, lebih banyak digunakan oleh tukang emas untuk mencetak syiling, dsb. Tetapi dalam teknologi dan instrumentasi, sifat kimia dan fizikal khasnya digunakan secara meluas. Sebagai contoh, selain digunakan dalam unit dan pemasangan dengan rintangan yang dikurangkan, penyaduran perak melindungi kumpulan kenalan daripada pengoksidaan. Sifat unik perak dan aloinya sering menjadikan penggunaannya wajar walaupun kosnya tinggi.
