Elektrische geleiders

Wat zijn elektrische stuurprogramma's?

De elektrische geleiders of geleidersmaterialen Zij zijn degenen die weinig weerstand hebben tegen de circulatie van elektrische stroom, gezien hun specifieke eigenschappen. De atoomstructuur van elektrische geleiders vergemakkelijkt de beweging van elektronen door deze, waarbij dit type elementen de overdracht van elektriciteit bevordert.

Bestuurders kunnen op verschillende manieren optreden, een van deze is het materiaal in specifieke fysieke omstandigheden, zoals metalen staven (cabilla's) die niet zijn gemaakt om deel uit te maken van elektrische circuits. Ondanks dat ze geen deel uitmaken van een elektrische assemblage, behouden deze materialen altijd hun rijeigenschappen.

Er zijn ook unipolaire of multipolaire elektrische geleiders, die formeel worden gebruikt als elektrische circuitconnectoren in residentiële en industriële gebieden. Dit type geleider kan bestaan ​​uit koperen draden of ander metaalmateriaal, bedekt met een isolerend oppervlak.

Kenmerken van elektrische geleiders

Elektrische geleiders worden gekenmerkt door niet veel weerstand te bieden tegen de doorgang van elektrische stroom door deze. Dit is alleen mogelijk dankzij de elektrische en fysische eigenschappen, die garanderen dat de circulatie van elektriciteit door de bestuurder niet de vervorming of vernietiging van het materiaal in kwestie veroorzaakt.

Elektrische kenmerken

De belangrijkste elektrische kenmerken van elektrische geleiders zijn als volgt:

Goede geleidbaarheid

Elektrische geleiders moeten een goede elektrische geleidbaarheid hebben om hun elektrische stroomtransportfunctie te vervullen.

De internationale elektrotechnische commissie heeft in het midden van de 1913 bepaald dat de elektrische geleidbaarheid van koper in zijn puurste vorm zou kunnen dienen als een verwijzing om de geleidbaarheid van andere geleidende materialen te meten en te vergelijken.

Zo werd de internationale koperen standaard vastgesteld (Internationale gegloeide koperstandaard, IACS).

De aangenomen referentie was de geleidbaarheid van een koperen draad een meter lang en een gram massa bij 20 ° C, waarvan de waarde gelijk is aan 5,80 x 10⁷ S.M^-1. Deze waarde staat bekend als 100 % IACS -elektrische geleidbaarheid en is het referentiepunt om de geleidbaarheid van geleidende materialen te meten.

Een geleidend materiaal wordt als zodanig beschouwd als het meer dan 40 % IAC's heeft. Materialen met een geleidbaarheid die groter is dan 100 % IAC's worden beschouwd als materialen met hoge geleidbaarheid.

Kan u van dienst zijn: onmiddellijke snelheid: definitie, formule, berekening en oefeningen

Atomische structuur maakt de doorgang van de stroom mogelijk

De atoomstructuur maakt de doorgang van elektrische stroom mogelijk, omdat atomen weinig elektronen in hun valentielaag hebben en op hun beurt deze elektronen zijn losgemaakt van de kern van het atoom.

De beschreven configuratie houdt in dat een grote hoeveelheid energie niet vereist is, zodat elektronen van het ene atoom naar het andere gaan, waardoor elektronenbeweging door de bestuurder wordt vergemakkelijkt.

Dit type elektronen wordt gratis elektronen genoemd. Zijn opstelling en bewegingsvrijheid door de atoomstructuur leidt tot de circulatie van elektriciteit door de bestuurder.

Verenigde kernen

De moleculaire structuur van de geleiders bestaat uit een zeer verenigd kernennetwerk, dat vrijwel onbeweeglijk blijft vanwege de cohesie.

Dit leidt tot de beweging van elektronen die ver weg zijn in het molecuul, omdat ze vrij mobiliseren en reageren op de nabijheid van een elektrisch veld. 

Deze reactie induceert de beweging van elektronen in een specifieke richting, die aanleiding geeft tot de circulatie van elektrische stroom door het geleidende materiaal.

Elektrostatisch evenwicht

Omdat het onderworpen is aan een bepaalde belasting, bereiken de geleidende materialen uiteindelijk een elektrostatische evenwichtstoestand waarin de beweging van belastingen in het materiaal niet optreden.

Positieve belastingen zijn agglomeraat aan het ene uiteinde van het materiaal en negatieve belastingen hopen zich op aan de andere kant. De verplaatsing van de belastingen naar het oppervlak van de bestuurder genereert de aanwezigheid van gelijke en tegenovergestelde elektrische velden in de bestuurder. Het totale interne elektrische veld in het materiaal is dus nul.

Fysieke eigenschappen

Koesterbaar

Elektrische geleiders moeten kneedbaar zijn; dat wil zeggen, ze moeten kunnen vervormen zonder te breken.

Drijfmaterialen worden meestal gebruikt in huishoudelijke of industriële toepassingen, waarin ze moeten worden onderworpen aan krommingen en plooien; Daarom is kneedbaarheid een uiterst belangrijk kenmerk.

Kan u van dienst zijn: gemoduleerde amplitude

Resistent

Deze materialen moeten bestand zijn tegen slijtage, ter ondersteuning van de mechanische stressomstandigheden waaraan ze meestal worden onderworpen, in combinatie met hoge temperaturen als gevolg van de huidige circulatie.

Isolerende laag

Bij gebruik in een residentiële, industriële toepassing of als onderdeel van het onderling verbonden elektriciteitsvoorzieningssysteem, moeten bestuurders altijd worden gedekt door een adequate isolerende laag.

Deze buitenste laag, ook bekend als isolerende jas, is noodzakelijk om te voorkomen dat de elektrische stroom die door de bestuurder circuleert in contact staat met de mensen of objecten die er zijn.

Soorten elektrische geleiders

Er zijn verschillende categorieën elektrische geleiders en op hun beurt zijn in elke categorie de materialen of media met een grotere elektrische geleidbaarheid.

Bij uitstek, de beste elektrische geleiders zijn vaste metalen, waaronder koper, goud, zilver, aluminium, ijzer en sommige legeringen vallen op.

Er zijn echter andere soorten materialen of oplossingen die goede elektrische geleidingseigenschappen hebben, zoals grafiet- of zoutoplossingen.

Afhankelijk van de manier waarop elektrische geleiding wordt uitgevoerd, is het mogelijk om drie soorten materialen of geleidende middelen te onderscheiden, die hieronder worden beschreven:

Metaalgeleiders

Deze groep bestaat uit vaste metalen en hun respectieve legeringen.

Metaalgeleiders zijn hun hoge geleidbaarheid te danken aan vrije elektronenwolken die de circulatie van elektrische stroom door deze bevorderen. De metalen geven de elektronen op in de laatste baan van hun atomen zonder grotere hoeveelheden energie te investeren, wat leidt tot de sprong van elektronen van het ene atoom naar het andere.

Aan de andere kant worden de legeringen gekenmerkt door een hoge weerstand te hebben; dat wil zeggen, ze hebben een weerstand die evenredig is aan de lengte en diameter van de bestuurder.

De meest gebruikte legeringen in elektrische installaties zijn koper, een legering van koper en zink; Het blik, een ijzer en tinnen legering; koper- en nikkellegeringen; en Chrome en nikkellegeringen.

Elektrolytische geleiders

Dit zijn oplossingen die worden gevormd door vrije ionen, die de elektrische geleiding van ionische klasse helpen.

Voor het grootste deel zijn dit soort geleiders aanwezig in ionische oplossingen, omdat elektrolytische stoffen gedeeltelijke (of totale) dissociaties moeten ondergaan om de ionen te vormen die dragers zullen laden.

Kan u van dienst zijn: aerostatische ballon: geschiedenis, kenmerken, onderdelen, hoe het werkt

Elektrolytische geleiders baseren hun werking op chemische reacties en de verplaatsing van materie, die de beweging van elektronen door het circulatiepad mogelijk maken, mogelijk gemaakt door vrije ionen.

Gasvormige geleiders

In deze categorie zijn de gassen die eerder zijn ingediend bij een ionisatieproces, waardoor de elektriciteit door deze mogelijk wordt gemaakt.

De lucht zelf dient als een elektriciteitsgeleider wanneer, wanneer de diëlektrische breuk optreedt, deze dient als een elektriciteitsgeleider voor de vorming van stralen en elektrische lozingen.

Voorbeelden van stuurprogramma's

Aluminium

Het wordt sterk gebruikt in elektrische transmissiesystemen in de lucht, omdat ondanks een 35 % lagere geleidbaarheid in vergelijking met het koper, het gewicht drie keer lichter is dan de laatste dan de laatste.

Hoge spanningsschoten worden meestal bedekt door een buitenoppervlak van polyvinylchloride (PVC), waardoor de oververhitting van de bestuurder wordt voorkomt en de doorgang van de elektrische stroom van de buitenkant van de buitenkant van de buitenkant van de buitenkant isoleert.

Koper

Het is het meest gebruikte metaal als een elektrische geleider in industriële en residentiële toepassingen, gezien het saldo dat het presenteert tussen de geleidbaarheid en de prijs.

Koper kan worden gebruikt in stuurprogramma's met lage en middelgrote kaliber, met een of meer draden, afhankelijk van de amperimetrische capaciteit van de bestuurder.

Goud

Het is een materiaal dat wordt gebruikt in elektronische montages van microprocessors en geïntegreerde circuits. Het wordt ook gebruikt om de terminals voor voertuigbatterijen te produceren, naast andere toepassingen.

De geleidbaarheid van goud is ongeveer 20 % lager dan de geleidbaarheid van gegloeid goud. Het is echter een zeer duurzaam en corrosiebestendig materiaal.

Zilver

Met een geleidbaarheid van 6,30 x 10⁷ S.M^-1 (9-10 % hoger dan de geleidbaarheid van gegloeid koper), is het metaal met de grootste elektrische geleidbaarheid die tot op heden bekend is.

Het is een zeer kneedbaar en ductiel materiaal, met een hardheid vergelijkbaar met die van goud of koper. De kosten zijn echter extreem hoog, dus het gebruik ervan is niet zo gebruikelijk in de industrie.