Værdien af metaller er direkte bestemt af dereskemiske og fysiske egenskaber. I tilfælde af en sådan indikator som elektrisk ledningsevne er dette forhold ikke så ligetil. Det mest elektrisk ledende metal, målt ved stuetemperatur (+20 ° C), er sølv.
Den fysiske betydning af ledningsevne
Brugen af metalliske ledere harlang historie. Forskere og ingeniører, der arbejder inden for videnskab og teknologi, der bruger elektricitet, har længe besluttet sig for materialer til ledninger, terminaler, kontakter, printplader osv. En fysisk størrelse kaldet elektrisk ledningsevne hjælper med at bestemme det mest elektrisk ledende metal i verden.
Begrebet ledning tilbage til elektriskmodstand. Kvantificeringen af ledningsevnen er relateret til modstandsenheden, som i International System of Units (SI) måles i ohm. SI-enheden for elektrisk ledningsevne er Siemens. Den russiske betegnelse for denne enhed er Cm, den internationale betegnelse er S. En elektrisk ledningsevne på 1 Cm besidder en sektion af et elektrisk netværk med en modstand på 1 Ohm.
Ledningsevne
Et mål for et stofs evne til at lede elektrisk strømkaldet elektrisk ledningsevne. Den højeste sådan indikator er besat af det mest elektrisk ledende metal. Denne egenskab kan bestemmes for ethvert stof eller medium instrumentelt og har et numerisk udtryk. Ledningsevnen af en cylindrisk leder af enhedslængde og enhedstværsnitsareal er relateret til denne leders resistivitet.
Systemenheden for ledningsevne erSiemens pr. meter - S/m. For at finde ud af, hvilket af metallerne der er det mest elektrisk ledende metal i verden, er det nok at sammenligne deres eksperimentelle ledningsevne. Du kan bestemme resistiviteten ved hjælp af en speciel enhed - et mikroohmmeter. Disse egenskaber er omvendt forbundne.
Ledningsevne af metaller
Selve begrebet elektrisk strøm somretningsbestemt strømning af ladede partikler synes at være mere harmonisk for stoffer baseret på krystalgitre, der er iboende i metaller. Når der opstår en elektrisk strøm i metaller, er ladningsbærere frie elektroner og ikke ioner, som det er tilfældet i flydende medier. Det er eksperimentelt blevet fastslået, at når der opstår en strøm i metaller, sker der ingen overførsel af stofpartikler mellem lederne.
Metalliske stoffer adskiller sig mere fra andreløse bindinger på atomniveau. Den indre struktur af metaller er kendetegnet ved tilstedeværelsen af et stort antal "ensomme" elektroner. som ved den mindste virkning af elektromagnetiske kræfter danner en rettet strømning. Derfor er det ikke forgæves, at det er metaller, der er de bedste ledere af elektrisk strøm, og det er netop sådanne molekylære interaktioner, der adskiller det mest elektrisk ledende metal. En anden specifik egenskab ved metaller er baseret på funktionerne i strukturen af krystalgitteret af metaller - høj termisk ledningsevne.
Top bedste ledere - metaller
4 metaller, der er af praktisk betydning for deres anvendelse som elektriske ledere, er fordelt i følgende rækkefølge med hensyn til værdien af specifik ledningsevne, målt i S/m:
- Sølv - 62,5 mio.
- Kobber - 59.500.000.
- Guld - 45.500.000.
- Aluminium - 38.000.000.
Det kan ses, at det mest elektrisk ledende metal er sølv. Men ligesom guld bruges det kun til at organisere det elektriske netværk i særlige specifikke tilfælde. Årsagen er de høje omkostninger.
Men kobber og aluminium er de mest almindeligemulighed for elektriske apparater og kabelprodukter på grund af lav elektrisk modstand og overkommelig pris. Andre metaller bruges sjældent som ledere.
Faktorer, der påvirker ledningsevnen af metaller
Selv det mest elektrisk ledende metal reducerer densledningsevne, hvis den indeholder andre tilsætningsstoffer og urenheder. Legeringer har en anden krystalgitterstruktur end "rene" metaller. Det er kendetegnet ved en krænkelse af symmetri, revner og andre defekter. Ledningsevnen falder også, når den omgivende temperatur stiger.
Den øgede modstand, der er iboende i legeringerfinder anvendelse i varmeelementer. Det er ikke tilfældigt, at nichrome, fechral og andre legeringer bruges til fremstilling af arbejdselementer til elektriske ovne og varmeapparater.
Det mest elektrisk ledende metal er ædlesølv, mere brugt af juvelerer, til at præge mønter osv. Men også i teknik og instrumentfremstilling er dets særlige kemiske og fysiske egenskaber meget brugt. For eksempel, bortset fra at blive brugt i enheder og samlinger med lav modstand, beskytter sølvforstøvning kontaktgrupper mod oxidation. De unikke egenskaber ved sølv og legeringer baseret på det gør det ofte berettiget at bruge det på trods af dets høje omkostninger.
