Το πιο ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο στον κόσμο

Η αξία των μετάλλων καθορίζεται άμεσα από τις χημικές και φυσικές τους ιδιότητες. Στην περίπτωση ενός τέτοιου δείκτη ως ηλεκτρικής αγωγιμότητας, αυτή η σύνδεση δεν είναι τόσο απλή. Το πιο ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο, εάν μετρηθεί σε θερμοκρασία δωματίου (+20 ° C), είναι το ασήμι. Αλλά το υψηλό κόστος περιορίζει τη χρήση ασημικών εξαρτημάτων στην ηλεκτροτεχνία και τη μικροηλεκτρονική. Τα στοιχεία αργύρου σε τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται μόνο στην περίπτωση οικονομικής σκοπιμότητας.

Η φυσική έννοια της αγωγιμότητας

Η χρήση μεταλλικών αγωγών έχει μακρά ιστορία. Οι επιστήμονες και οι μηχανικοί που εργάζονται στους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας που χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό έχουν από καιρό προσδιοριστεί με υλικά για σύρματα, τερματικά, επαφές, πίνακες τυπωμένων κυκλωμάτων κ.λπ. Η φυσική ποσότητα που ονομάζεται ηλεκτρική αγωγιμότητα συμβάλλει στον προσδιορισμό του ηλεκτρικά αγώγιμου μετάλλου στον κόσμο.

Η ιδέα της αγωγιμότητας είναι πίσω στην ηλεκτρική αντίσταση. Η ποσοτική έκφραση της αγωγιμότητας σχετίζεται με τη μονάδα αντίστασης, η οποία στο διεθνές σύστημα μονάδων (SI) μετράται σε Ohms. Η μονάδα ηλεκτρικής αγωγιμότητας στο σύστημα SI-Siemens. Ο ρωσικός χαρακτηρισμός αυτής της μονάδας είναι Sm, ο διεθνής χαρακτηρισμός είναι S. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του 1 cm διαθέτει ένα τμήμα ενός ηλεκτρικού δικτύου με αντίσταση 1 ohm.

Ειδική αγωγιμότητα

Το μέτρο της ικανότητας μιας ουσίας να διεξάγει ένα ηλεκτρικό ρεύμα ονομάζεται ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ο υψηλότερος τέτοιος δείκτης είναι το πιο ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο. Αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να προσδιοριστεί για οποιαδήποτε ουσία ή μέσον με όργανο και έχει αριθμητική έκφραση. Η ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα ενός κυλινδρικού αγωγού μονής διάρκειας και μιας περιοχής διατομής μονάδας σχετίζεται με την ειδική αντίσταση ενός δεδομένου αγωγού.

Η μονάδα αγωγιμότητας συστήματος είναι Siemens ανά μέτρο - S / m. Για να μάθετε ποια από τα μέταλλα είναι το πιο ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο στον κόσμο, αρκεί να συγκρίνετε την αγωγιμότητα τους, προσδιορισμένη πειραματικά. Μπορείτε να προσδιορίσετε την ειδική αντίσταση με μια ειδική συσκευή - ένα μικρο-μετρητή. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι αντίστροφα.

Αγωγιμότητα των μετάλλων

Η ίδια η έννοια του ηλεκτρικού ρεύματος ως κατευθυνόμενη ροή των φορτισμένων σωματιδίων φαίνεται πιο αρμονική για τις ουσίες που βασίζονται σε κρυστάλλινα πλέγματα ιδιόμορφα για τα μέταλλα. Οι φορείς των φορτίων κατά την εμφάνιση ηλεκτρικού ρεύματος στα μέταλλα είναι ελεύθερα ηλεκτρόνια, αντί για ιόντα, όπως συμβαίνει σε υγρά μέσα. Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι όταν ένα ρεύμα ρέει στα μέταλλα, δεν υπάρχει μεταφορά σωματιδίων ύλης μεταξύ των αγωγών.

Οι μεταλλικές ουσίες διαφέρουν από άλλες με πιο ελεύθερους δεσμούς στο ατομικό επίπεδο. Η εσωτερική διάταξη των μετάλλων χαρακτηρίζεται από την παρουσία μεγάλου αριθμού "απλών" ηλεκτρονίων. Η οποία με την παραμικρή επίδραση των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων σχηματίζει κατευθυνόμενη ροή. Ως εκ τούτου, δεν είναι καθόλου τα μέταλλα που είναι τα καλύτερα αγωγούς ηλεκτρικού ρεύματος και ακριβώς αυτές οι μοριακές αλληλεπιδράσεις διακρίνουν το πιο ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο. Στα χαρακτηριστικά της δομής του κρυσταλλικού πλέγματος των μετάλλων, βασίζεται μια πιο συγκεκριμένη ιδιότητα - μια υψηλή θερμική αγωγιμότητα.

Κορυφαίοι καλύτεροι αγωγοί - μέταλλα

4 μέταλλα που έχουν πρακτική σημασία για τη χρήση τους ως ηλεκτρικοί αγωγοί κατανέμονται με την ακόλουθη σειρά σε σχέση με την τιμή της αγωγιμότητας που μετράται σε cm / m:

1. Ασημένιο - 62.500.000.
2. Χαλκός - 59,5 εκατομμύρια.
3. Χρυσός - 45.500.000.
4. Αλουμίνιο - 38 εκατομμύρια.

Μπορεί να φανεί ότι το πιο ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο είναι το ασήμι. Αλλά όπως ο χρυσός, χρησιμοποιείται για την οργάνωση ενός ηλεκτρικού δικτύου μόνο σε ειδικές ειδικές περιπτώσεις. Ο λόγος είναι υψηλό κόστος.

Αλλά ο χαλκός και το αλουμίνιο - η πιο κοινή επιλογή για ηλεκτρικές συσκευές και προϊόντα καλωδίων λόγω της χαμηλής αντοχής στο ηλεκτρικό ρεύμα και την οικονομική προσιτότητα. Άλλα αέρια σπάνια χρησιμοποιούνται ως αγωγοί.

Παράγοντες που επηρεάζουν την αγωγιμότητα των μετάλλων

Ακόμη και το ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο μειώνει την αγωγιμότητα του, αν περιέχει άλλα πρόσθετα και ακαθαρσίες. Στα κράματα, η δομή του κρυσταλλικού πλέγματος είναι διαφορετική από αυτή των "καθαρών" μετάλλων. Διακρίνεται από παραβίαση της συμμετρίας, των ρωγμών και άλλων ελαττωμάτων. Η αγωγιμότητα μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος.

Η αυξημένη αντίσταση που είναι εγγενής στα κράματα, βρίσκει χρήση σε θερμαντικά στοιχεία. Δεν είναι τυχαίο ότι για τα στοιχεία εργασίας των ηλεκτρικών κλιβάνων, οι θερμαντήρες χρησιμοποιούνται από το νικρόμετρο, το ξιφομάχος και άλλα κράματα.

Το πιο ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο είναι το πολύτιμο ασήμι, το οποίο χρησιμοποιείται περισσότερο από κοσμηματοπωλεία, νομισματοκοπία κλπ. Αλλά στον τομέα της μηχανικής και του οργάνου που κάνει τις ιδιαίτερες χημικές και φυσικές του ιδιότητες να βρίσκουν ευρεία εφαρμογή. Για παράδειγμα, εκτός από τη χρήση σε κόμβους και συσσωματώματα με μειωμένη αντοχή, ο ψεκασμός με άργυρο προστατεύει τις ομάδες επαφής από την οξείδωση. Οι μοναδικές ιδιότητες του αργύρου και των κραμάτων του καθιστούν τη χρήση τους δικαιολογημένη, παρά το υψηλό κόστος.