Un conduttore è una sostanza che può condurre calore o corrente elettrica.
Hai mai tenuto un cucchiaio o un oggetto metallico vicino al calore o all'elettricità, quindi sentiremo il calore o l'elettricità, giusto? Le mani diventano calde e fulminate. Questo è l'effetto della conduzione del calore da parte del materiale conduttore.
Definizione conductor
I conduttori sono sostanze o materiali che hanno la capacità di condurre calore o corrente elettrica.
I conduttori sono in grado di condurre bene l'elettricità perché hanno una resistenza specifica molto ridotta.
La quantità di resistenza è influenzata dal tipo di materiale o dai materiali costitutivi, dalla resistenza, dalla lunghezza e dall'area della sezione trasversale del materiale.
Requisiti del materiale del conduttore
Le condizioni per la conduzione dei materiali sono:
1. Buona conduttività
Buona conduttività in un materiale conduttore che ha un valore di densità relativamente piccolo. Minore è la resistenza del tipo, migliore è il valore di conducibilità del materiale. La resistenza del tipo è inversamente proporzionale alla conducibilità del materiale.
La conduttività di un materiale è correlata alla conduttività termica e alla conduttività elettrica.
La conducibilità termica indica la quantità di calore che è in grado di passare attraverso il materiale in un determinato intervallo di tempo. Il metallo è un materiale che ha un'elevata conduttività termica, quindi il metallo tende ad avere un'elevata conduttività come conduttore.
La conduttanza nell'elettricità descrive la capacità dei materiali di condurre la corrente elettrica. L'entità della conduttività elettrica del conduttore è fortemente influenzata dal tipo di resistenza posseduta dal materiale conduttore. Il tipo di resistenza può essere espresso nella seguente equazione:
R = ρ (l / A)
Informazione :
- R = resistenza (Ω)
- ρ = resistenza specifica (Ω.m)
- l = lunghezza del conduttore (metro)
- A = area della sezione trasversale del filo (m2)
2. Elevata resistenza meccanica
Il materiale del conduttore ha un'elevata resistenza meccanica in modo che possa condurre correttamente il calore o l'elettricità. I materiali con elevata resistenza meccanica hanno particelle costituenti dense.
Leggi anche: Implementazione - Significato, comprensione e spiegazioneQuando il materiale conduttore viene avvicinato da una fonte di calore o corrente elettrica, ci sarà una vibrazione o vibrazione nel materiale conduttore. Attraverso questa vibrazione o vibrazione, il calore o la corrente elettrica fluiranno da un'estremità all'altra del materiale conduttore.
Le proprietà meccaniche del materiale sono molto importanti, soprattutto quando il materiale conduttore è fuori terra. Il materiale del conduttore deve essere noto per le sue proprietà meccaniche perché è associato alla distribuzione di alte tensioni nella linea di corrente elettrica.
3. Piccolo coefficiente di espansione
I materiali che hanno un piccolo coefficiente di espansione non cambieranno facilmente forma, dimensione o volume a causa dell'influenza dei cambiamenti di temperatura.
R = R {1 + α (t - t)},
informazione :
- R: la quantità di resistenza dopo un cambiamento di temperatura (Ω)
- R : resistenza iniziale, prima del cambiamento di temperatura (Ω)
- t: la temperatura della temperatura finale, in C.
- t: temperatura la temperatura iniziale, in C.
- α: coefficiente di temperatura del valore di resistività della resistenza specifica
4. Potenza termoelettrica diversa tra i materiali
In un circuito elettrico, una corrente elettrica cambia sempre in potenza termoelettrica a causa di un cambiamento di temperatura. Il punto di temperatura si riferisce al tipo di metallo utilizzato come conduttore.
È molto importante conoscere l'effetto causato quando due diversi tipi di metallo sono attaccati a un punto di contatto. In diverse condizioni di temperatura, il materiale ha una diversa conduttività.
5. Il modulo di elasticità è abbastanza grande
Questa proprietà è molto importante da usare quando c'è una distribuzione ad alta tensione. Con un alto modulo di elasticità, il materiale del conduttore non sarà suscettibile di danni dovuti a sollecitazioni elevate. Il conduttore elettrico è un liquido come il mercurio, un gas come il neon e un solido come il metallo.
Le caratteristiche del materiale del conduttore sono
Le caratteristiche del materiale conduttore si dividono in due tipi di caratteri, ovvero:
- Caratteristiche elettriche che hanno il ruolo di mostrare la capacità di un conduttore quando eccitato da una corrente elettrica.
- Caratteristiche meccaniche che indicano la capacità del conduttore in termini di resistenza alla trazione.
Materiali conduttori
I materiali comunemente usati come conduttori includono
- Metalli ordinari come rame, alluminio, ferro.
- Il metallo legato è un metallo fatto di rame o alluminio che viene mescolato con altri metalli in una certa quantità. Questo è utile per aumentare la resistenza meccanica del metallo.
- Lega di metallo, che è una miscela di due o più tipi di metalli combinati per compressione, fusione o saldatura.
Ogni materiale del conduttore ha vari tipi di resistenza. Di seguito sono riportati alcuni dei materiali conduttori più utilizzati con i valori di resistenza del tipo come segue:
| Materiale conduttore | Tipo di resistenza (Ohm m) |
| Argento | 1,59 x 10-8 |
| Rame | 1,68 x 10-8 |
| Oro | 2,44 x 10-8 |
| Alluminio | 2,65 x 10-8 |
| Tungsteno | 5,60 x 10-8 |
| Ferro | 9,71 x 10-8 |
| Platino | 10,6 x 10-8 |
| Mercurio | 98 x 10-8 |
| Nicromina (lega Ni, Fe, Cr) | 100 x 10-8 |
Il materiale più comunemente usato come conduttore è il rame. Il materiale in rame ha un valore di resistenza di tipo relativamente piccolo e un prezzo economico ed è abbondante in natura.
Esempi di materiali conduttori
Di seguito sono riportati alcuni esempi di materiali conduttori:
1. Alluminio
L'alluminio puro ha una massa enis di 2,7 g / cm3, con un punto di fusione di 658 oC e non è corrosivo. L'alluminio ha una conduttività di 35 m / Ohm.mm2, circa il 61,4% della conduttività del rame. L'alluminio puro è facile da formare perché è morbido con una resistenza alla trazione di 9 kg / mm2. Pertanto, l'alluminio viene spesso miscelato con il rame per rafforzare il suo fascino. L'uso dell'alluminio comprende il conduttore di ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced), ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced).
2. Rame
Il rame ha un'elevata conduttività elettrica, ovvero 57 m / Ohm.mm2 a 20 oC con un coefficiente di espansione della temperatura di 0,004 / oC. Il rame ha una resistenza alla trazione da 20 a 40 kg / mm2. L'uso del rame come materiale conduttivo, ad esempio, in fili isolati (NYA, NYAF), cavi (NYM, NYY, NYFGbY), sbarre collettrici, macchine CC con anello di trascinamento lamellare su macchine CA e così via.
3. Mercurio
Il mercurio è l'unico metallo in forma liquida con una resistenza specifica di 0,95 Ohm.mm2 / m, un coefficiente di temperatura di 0,00027 / oC. L'uso del mercurio include come gas di riempimento per tubi elettronici, fluidi per pompe a diffusione, elettrodi in materiali per strumenti per misurare elettricamente materiali dielettrici solidi e come riempitivo liquido per termometri.
Riferimento : conduttore e isolatore - The Physics Classroom