El valor dels metalls està directament determinat per les seves propietats físiques i químiques. En el cas d'un indicador com la conductivitat elèctrica, aquesta relació no és tan senzilla. El metall més conductor de l'electricitat, mesurat a temperatura ambient (+20 °C), és la plata.
Però l' alt cost limita l'ús de peces de plata en enginyeria elèctrica i microelectrònica. Els elements de plata d'aquests dispositius només s'utilitzen en cas de viabilitat econòmica.
Significat físic de la conductivitat
L'ús de conductors metàl·lics té una llarga història. Científics i enginyers que treballen en els camps de la ciència i la tecnologia que utilitzen l'electricitat han decidit durant molt de temps els materials per a cables, terminals, contactes, plaques de circuits impresos, etc. Una magnitud física anomenada conductivitat elèctrica ajuda a determinar el metall més conductor de l'electricitat del món.
El concepte de conductivitat és invers a la resistència elèctrica. expressió quantitativala conductivitat està relacionada amb la unitat de resistència, que en el sistema internacional d'unitats (SI) es mesura en ohms. La unitat de conductivitat elèctrica en el sistema SI és Siemens. La designació russa d'aquesta unitat és Sm, la internacional és S. Una conductivitat elèctrica d'1 Sm té una secció d'una xarxa elèctrica amb una resistència d'1 ohm.
Conductivitat
La mesura de la capacitat d'una substància per conduir l'electricitat s'anomena conductivitat elèctrica. El metall més conductor de l'electricitat té l'indicador similar més alt. Aquesta característica es pot determinar instrumentalment per a qualsevol substància o mitjà i té una expressió numèrica. La conductivitat elèctrica d'un conductor cilíndric d'unitat de longitud i unitat d'àrea de secció transversal està relacionada amb la resistència específica d'aquest conductor.
La unitat de conductivitat del sistema és Siemens per metre - Sm/m. Per esbrinar quin dels metalls és el metall més conductor de l'electricitat del món, n'hi ha prou de comparar la seva conductivitat específica, determinada experimentalment. Podeu determinar la resistivitat amb un dispositiu especial: un microohmetre. Aquestes característiques depenen inversament.
Conductivitat dels metalls
El concepte mateix de corrent elèctric com a flux dirigit de partícules carregades sembla més harmoniós per a les substàncies basades en xarxes cristal·lines característiques dels metalls. Els portadors de càrrega en cas d'un corrent elèctric en els metalls són electrons lliures, i no ions, com és el cas dels mitjans líquids. S'ha establert experimentalment que quan es produeix un corrent en els metalls, no n'hi hahi ha una transferència de partícules de matèria entre conductors.
Les substàncies metàl·liques es diferencien de les altres en enllaços més fluixos a nivell atòmic. L'estructura interna dels metalls es caracteritza per la presència d'un gran nombre d'electrons "sols". que, sota la més mínima influència de forces electromagnètiques, formen un flux dirigit. Per tant, no en va els metalls són els millors conductors del corrent elèctric, i són precisament aquestes interaccions moleculars les que distingeixen el metall més conductor de l'electricitat. Una altra propietat específica dels metalls es basa en les característiques estructurals de la xarxa cristal·lina dels metalls: alta conductivitat tèrmica.
Els millors conductors - metalls
4 metalls d'importància pràctica per al seu ús com a conductors elèctrics es distribueixen en l'ordre següent en relació amb el valor de conductivitat, mesurat en S/m:
- Plata - 62 500 000.
- Core – 59.500.000.
- Or - 45.500.000.
- Alumini - 38.000.000.
Es pot veure que el metall més conductor de l'electricitat és la plata. Però com l'or, només s'utilitza per organitzar la xarxa elèctrica en casos específics especials. El motiu és l' alt cost.
Però el coure i l'alumini són l'opció més habitual per als aparells elèctrics i els productes de cable a causa de la seva baixa resistència elèctrica i la seva assequibilitat. Altres metalls rarament s'utilitzen com a conductors.
Factors que afecten la conductivitat dels metalls
Fins i tot el més conductor de l'electricitatel metall redueix la seva conductivitat si conté altres additius i impureses. Els aliatges tenen una estructura de gelosia cristal·lina diferent a la dels metalls "purs". Es distingeix per una violació de la simetria, esquerdes i altres defectes. La conductivitat també disminueix amb l'augment de la temperatura ambient.
L'augment de la resistència inherent als aliatges s'aplica als elements de calefacció. No és casualitat que el nicrom, el fechral i altres aliatges s'utilitzin per fabricar elements de treball de forns i escalfadors elèctrics.
El metall més conductor de l'electricitat és la plata preciosa, més utilitzada pels joiers per encunyar monedes, etc. Però en tecnologia i instrumentació, les seves propietats físiques i químiques especials s'utilitzen àmpliament. Per exemple, a més d'utilitzar-se en unitats i conjunts amb resistència reduïda, el platejat protegeix els grups de contacte de l'oxidació. Les propietats úniques de la plata i els seus aliatges sovint justifiquen el seu ús malgrat el cost elevat.
