Vodiče sú - popisy, výkresy a príklady

Vodič je látka, ktorá môže viesť teplo alebo elektrický prúd.

Už ste niekedy držali lyžicu alebo kovový predmet v blízkosti tepla alebo elektriny, potom budeme cítiť teplo alebo elektrinu, že? Ruky sú horúce a zasiahnuté elektrickým prúdom. Toto je účinok vedenia tepla vodivým materiálom.

Definícia vodičov

Vodiče sú látky alebo materiály, ktoré sú schopné viesť teplo alebo elektrický prúd.

Vodiče sú schopné dobre viesť elektrinu, pretože majú veľmi malý špecifický odpor.

Miera odporu je ovplyvnená typom materiálu alebo základných materiálov, odolnosťou, dĺžkou a prierezovou plochou materiálu.

Požiadavky na materiál vodiča

Podmienky pre vedenie materiálov sú:

1. Dobrá vodivosť

Dobrá vodivosť v materiáli vodiča, ktorý má relatívne malú hodnotu hustoty. Čím menší je typový odpor, tým lepšia je hodnota vodivosti materiálu. Odpor typu je nepriamo úmerný vodivosti materiálu.

Vodivosť materiálu súvisí s tepelnou vodivosťou a elektrickou vodivosťou.

Tepelná vodivosť udáva množstvo tepla, ktoré je schopné prechádzať materiálom v určitom časovom intervale. Kov je materiál, ktorý má vysokú tepelnú vodivosť, takže kov má tendenciu mať vysokú vodivosť ako vodič.

Vodivosť v elektrine popisuje schopnosť vedenia materiálov viesť elektrický prúd. Veľkosť elektrickej vodivosti vodiča je do značnej miery ovplyvnená typom odporu, ktorý má vodivý materiál. Odpor typu je možné vyjadriť v nasledujúcej rovnici:

R = ρ (l / A)

Informácie:

• R = odpor (Ω)
• ρ = špecifický odpor (Ω.m)
• l = dĺžka vodiča (meter)
• A = plocha prierezu drôtu (m2)

2. Vysoká mechanická pevnosť

Vodivé materiály majú vysokú mechanickú pevnosť, aby mohli správne viesť teplo alebo elektrinu. Materiály s vysokou mechanickou pevnosťou majú husté základné častice.

Keď sa na vodičový materiál priblíži zdroj tepla alebo elektrický prúd, dôjde k vibráciám alebo vibráciám v vodičovom materiáli. Prostredníctvom tejto vibrácie alebo vibrácií bude teplo alebo elektrický prúd prúdiť z jedného konca na druhý vodivý materiál.

Mechanické vlastnosti materiálu sú veľmi dôležité, najmä keď je vodivý materiál nad zemou. Materiál vodiča musí byť známy pre svoje mechanické vlastnosti, pretože je spojený s distribúciou vysokého napätia v linke elektrického prúdu.

3. Malý koeficient rozťažnosti

Materiály, ktoré majú malý koeficient rozťažnosti, ľahko nezmenia tvar, veľkosť alebo objem v dôsledku vplyvu teplotných zmien.

R = R {1 + α (t - t)},

informácie:

• R: veľkosť odporu po zmene teploty (Ω)
• R : počiatočný odpor pred zmenou teploty (Ω)
• t: teplota konečnej teploty v C.
• t: teplota počiatočná teplota v C.
• α: teplotný koeficient odporu špecifického odporu

4. Rôzna termoelektrická energia medzi materiálmi

V elektrickom obvode sa elektrický prúd vždy mení v termoelektrickom výkone v dôsledku zmeny teploty. Teplotný bod sa týka typu kovu použitého ako vodič.

Je veľmi dôležité poznať účinok, ktorý nastáva, keď sú na jeden kontaktný bod pripevnené dva rôzne druhy kovu. Za rôznych teplotných podmienok má materiál inú vodivosť.

5. Modul pružnosti je dosť veľký

Túto vlastnosť je veľmi dôležité použiť, keď dôjde k vysokonapäťovej distribúcii. Pri vysokom module pružnosti nebude materiál vodiča náchylný na poškodenie v dôsledku vysokého napätia. Elektrický vodič je kvapalina ako ortuť, plyn ako neón a pevná látka ako kov.

Vlastnosti materiálu vodiča Je

Vlastnosti materiálu vodiča sú rozdelené do dvoch typov znakov, a to:

• Elektrické charakteristiky, ktorých úlohou je preukázať schopnosť vodiča pri napájaní elektrickým prúdom.
• Mechanické vlastnosti, ktoré naznačujú schopnosť vodič z hľadiska atraktivity.

Materiály vodičov

Medzi materiály bežne používané ako vodiče patria

• Bežné kovy ako meď, hliník, železo.
• Legovaný kov je kov vyrobený z medi alebo hliníka, ktorý je v určitom množstve zmiešaný s inými kovmi. To je užitočné na zvýšenie mechanickej pevnosti kovu.
• Zliatinový kov, ktorý je zmesou dvoch alebo viacerých druhov kovov kombinovaných lisovaním, tavením alebo zváraním.

Každý materiál vodiča má rôzne typy odporu. Nasledujú niektoré z najčastejšie používaných materiálov vodičov s nasledujúcimi hodnotami ich typovej odolnosti:

Najbežnejším materiálom používaným ako vodič je meď. Medený materiál má relatívne malú hodnotu odporu typu a lacnú cenu a má bohatú povahu.

Príklady materiálov vodičov

Tu je niekoľko príkladov materiálov vodičov:

1. hliník

Čistý hliník má hmotnosť enis 2,7 g / cm3, s bodom topenia 658 oC a nie je korozívny. Hliník má vodivosť 35 m / Ohm.mm2, čo je asi 61,4% vodivosti medi. Čistý hliník sa ľahko formuje, pretože je mäkký s pevnosťou v ťahu 9 kg / mm2. Preto sa hliník často mieša s meďou, aby sa zvýšila jeho atraktívnosť. Použitie hliníka zahŕňa vodič ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced), ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced).

2. Meď

Meď má vysokú elektrickú vodivosť, konkrétne 57 m / Ohm.mm2 pri 20 oC s koeficientom teplotnej rozťažnosti 0,004 / oC. Meď má pevnosť v ťahu 20 až 40 kg / mm2. Použitie medi ako vodivého materiálu, napríklad v izolovanom drôte (NYA, NYAF), kábloch (NYM, NYY, NYFGbY), prípojniciach, lamelových jednosmerných prúdových strojoch na striedavých strojoch atď.

3. Ortuť

Ortuť je jediný kov v tekutej forme so špecifickým odporom 0,95 Ohm.mm2 / m, teplotným koeficientom 0,00027 / oC. Použitie ortuti zahŕňa ako plniaci plyn pre elektronické elektrónky, kvapaliny difúzneho čerpadla, elektródy v prístrojových materiáloch na elektrické meranie tuhých dielektrických materiálov a ako kvapalné plnivo teplomerov.

Odkaz: Dirigent a izolátor - učebňa fyziky