A vezetők - leírások, rajzok és példák

A vezető olyan anyag, amely hőt vagy elektromos áramot vezethet.

Tartottál már kanalat vagy fémtárgyat hő vagy áram közelében, akkor érezni fogjuk a meleget vagy az áramot, igaz? A kezek felforrósodnak és áramütést okoznak. Ez a hővezetés hatása a vezető anyag által.

A vezetők meghatározása

A vezetők olyan anyagok vagy anyagok, amelyek képesek hő- vagy elektromos áram vezetésére.

A vezetők képesek jól vezetni az áramot, mert nagyon kicsi a fajlagos ellenállásuk.

Az ellenállás mértékét befolyásolja az anyag vagy az alkotó anyagok típusa, az ellenállás, az anyag hossza és keresztmetszete.

A vezető anyagára vonatkozó követelmények

Az anyagok vezetésének feltételei:

1. Jó vezetőképesség

Jó vezetőképesség olyan vezető anyagban, amelynek viszonylag kis sűrűségértéke van. Minél kisebb a típus ellenállása, annál jobb az anyag vezetőképességi értéke. A típus ellenállása fordítottan arányos az anyag vezetőképességével.

Az anyag vezetőképessége összefügg a hővezető képességgel és az elektromos vezetőképességgel.

A hővezetőképesség azt a hőmennyiséget jelenti, amely egy bizonyos időintervallumban képes áthaladni az anyagon. A fém olyan anyag, amelynek nagy a hővezető képessége, így a fém vezetőként általában nagy vezetőképességű.

Az elektromos vezetés az anyagok elektromos áram vezetésére való képességét írja le. A vezető elektromos vezetőképességének nagyságát nagymértékben befolyásolja a vezető anyag által alkalmazott ellenállás típusa. A típusellenállás a következő egyenlettel fejezhető ki:

R = ρ (l / A)

Információ:

• R = ellenállás (Ω)
• ρ = fajlagos ellenállás (Ω.m)
• l = a vezeték hossza (méter)
• A = a vezeték keresztmetszete (m2)

2. Nagy mechanikai szilárdság

A vezető anyagok nagy mechanikai szilárdsággal rendelkeznek, így megfelelően vezethetik a hőt vagy az áramot. A nagy mechanikai szilárdságú anyagok sűrű alkotórészecskék.

Ha a vezető anyagot hőforrással vagy elektromos árammal közelítik meg, akkor a vezető anyagában rezgés vagy rezgés lép fel. Ezen a rezgésen vagy rezgésen keresztül hő vagy elektromos áram áramlik egyik végéből a másikba vezető anyagba.

Az anyag mechanikai tulajdonságai nagyon fontosak, különösen akkor, ha a vezető anyag a talaj felett van. A vezető anyagnak ismernie kell mechanikai tulajdonságait, mivel összefüggésben van a nagyfeszültségek elosztásával az elektromos áram vonalában.

3. Kis tágulási együttható

Azok az anyagok, amelyek kis tágulási együtthatóval rendelkeznek, a hőmérséklet-változások hatására nem könnyen változtatják meg alakjukat, méretüket vagy térfogatukat.

R = R {1 + α (t - t)},

információ:

• R: az ellenállás mértéke a hőmérséklet változása után (Ω)
• R : a kezdeti ellenállás a hőmérséklet változása előtt (Ω)
• t: a végső hőmérséklet hőmérséklete C-ben.
• t: hőmérséklet a kezdeti hőmérséklet, C-ben.
• α: a fajlagos ellenállás hőmérsékleti ellenállási tényezője

4. Különböző hőelektromos teljesítmény az anyagok között

Elektromos áramkörben az elektromos áram mindig megváltozik a hőelektromos teljesítményben a hőmérséklet változása miatt. A hőmérsékleti pont a vezetőként használt fém típusára vonatkozik.

Nagyon fontos tudni azt a hatást, amely akkor következik be, amikor két különböző típusú fém van rögzítve egy érintkezési ponthoz. Különböző hőmérsékleti körülmények között az anyag más vezetőképességgel rendelkezik.

5. A rugalmassági modul elég nagy

Ezt a tulajdonságot nagyon fontos használni, ha nagyfeszültség-eloszlás történik. Nagy rugalmassági modulus esetén a vezető anyag nem lesz hajlamos a nagy igénybevétel miatt bekövetkező károsodásokra. Az elektromos vezető olyan folyadék, mint a higany, a gáz, mint a neon, és szilárd, mint a fém.

A vezető anyagának jellemzői Is

A vezető anyag jellemzői kétféle karakterre oszthatók, nevezetesen:

• Elektromos jellemzők, amelyeknek szerepük van, hogy megmutassák a vezető képességét, amikor elektromos áram táplálja őket.
• Mechanikai jellemzők, amelyek jelzik a képességet karmester vonzerejét tekintve.

Vezető anyagok

A vezetőként általában használt anyagok közé tartoznak

• Közönséges fémek, például réz, alumínium, vas.
• Az ötvözött fém rézből vagy alumíniumból készült fém, amelyet más fémekkel bizonyos mennyiségben kevernek. Ez hasznos a fém mechanikai szilárdságának növelésére.
• Ötvözött fém, amely két vagy több fémtípus keveréke, összenyomással, olvasztással vagy hegesztéssel kombinálva.

Minden vezető anyagnak különféle ellenállása van. Az alábbiakban felsoroljuk a leggyakrabban használt vezető anyagokat, típus-ellenállási értékeikkel az alábbiak szerint:

A vezetőként leggyakrabban használt anyag a réz. A rézanyag viszonylag kis típusú ellenállási értékkel és olcsó árral rendelkezik, és bőséges a természete.

Példák vezető anyagokra

Íme néhány példa a vezető anyagokra:

1. Alumínium

A tiszta alumínium enis tömege 2,7 g / cm3, olvadáspontja 658 oC, és nem korrozív. Az alumínium vezetőképessége 35 m / Ohm.mm2, ami a réz vezetőképességének körülbelül 61,4% -a. A tiszta alumínium könnyen formálható, mert puha, 9 kg / mm2 szakítószilárdsággal. Ezért az alumíniumot gyakran keverik rézzel annak vonzerejének erősítése érdekében. Az alumínium használata magában foglalja az ACSR (alumínium vezető acél erősítésű), az ACAR (alumínium vezető ötvözet erősítésű) vezetőjét.

2. Réz

A réz magas elektromos vezetőképességű, nevezetesen 57 m / Ohm.mm2 20 oC-on, 0,004 / oC hőmérséklet-tágulási együtthatóval. A réz szakítószilárdsága 20-40 kg / mm2. A réz vezető anyagként való használata például szigetelt vezetékben (NYA, NYAF), kábelekben (NYM, NYY, NYFGbY), gyűjtősínekben, lamellás húzógyűrűs egyenáramú gépekben váltóáramú gépeken stb.

3. Higany

A higany az egyetlen folyékony formájú fém, amelynek fajlagos ellenállása 0,95 Ohm / mm2 / m, a hőmérsékleti együttható 0,00027 / oC. A higany felhasználása töltőgázként magában foglalja az elektronikus csöveket, a diffúziós szivattyú folyadékokat, a szilárd dielektromos anyagok elektromos mérésére szolgáló műszeranyagokban lévő elektródákat és a hőmérők folyékony töltőanyagaként.

Referencia: Karmester és izolátor - a fizika tanterem