Ценность металлов напрямую определяется их kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Jos kyseessä on indikaattori, kuten sähkönjohtavuus, tämä yhteys ei ole niin suoraviivainen. Johtavin johtava metalli huoneenlämpötilassa (+20 ° C) mitattuna on hopea.
Johtavuuden fysikaalinen merkitys
Metallijohtimien käytöllä onpitkä historia. Sähköä käyttävät tieteen ja tekniikan aloilla työskentelevät tutkijat ja insinöörit ovat jo kauan päättäneet johtojen, liittimien, koskettimien, piirilevyjen jne. Materiaaleista. Jotta voidaan määrittää maailman johtavin metalli, fysikaalinen määrä, jota kutsutaan sähkönjohtavuudeksi, auttaa.
Понятие проводимости обратно электрическому vastarintaa. Johtavuuden kvantitatiivinen ilmaisu liittyy vastusyksikköön, joka kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) mitataan Ohmissa. SI-järjestelmän sähkönjohtavuuden yksikkö on Siemens. Venäjän nimitys tälle yksikölle on Cm, kansainvälinen - S. 1 Cm: n sähkönjohtavuudella on osa sähköverkkoa, jonka vastus on 1 ohmi.
johtokyky
Mitta aineen kyvystä johtaa sähkövirtaakutsutaan sähkönjohtavuudeksi. Suurimmalla johtavuusindikaattorilla on johtava metalli. Tämä ominaisuus voidaan määrittää mistä tahansa aineesta tai väliaineesta instrumenttisesti ja sillä on numeerinen ilmaisu. Yksikköpituuden ja yksikön poikkileikkauspinta-alaisen sylinterimäisen johtimen sähkönjohtavuus on suhteessa tämän johtimen ominaisvastukseen.
Järjestelmällinen johtavuusyksikkö onSiemens metriä kohti - S / m. Jotta saadaan selville, mikä metalli on maailman johtavin metalli, riittää, kun verrataan niiden kokeellisesti määritettyä ominaisjohtavuutta. Voit määrittää resistiivisyyden erityislaitteella - mikroohmetrilla. Nämä ominaisuudet ovat käänteisiä.
Metallin johtavuus
Aivan sähkövirran käsitevarautuneiden hiukkasten suunnattu virtaus näyttää harmonisemmalta aineille, jotka perustuvat metalleille ominaisiin kidehilaan. Kantajat metallien sähkövirran sattuessa ovat vapaita elektroneja, ei ioneja, kuten nestemäisissä väliaineissa tapahtuu. Kokeellisesti todettiin, että kun metalleissa tapahtuu virta, ainehiukkasia ei siirry johtimien välillä.
Metalliset aineet eroavat toisistaan enemmänlöysät sidokset atomitasolla. Metallien sisäiselle rakenteelle on ominaista suuri määrä "yksinäisiä" elektroneja. joka pienimmällä sähkömagneettisten voimien vaikutuksella muodostaa suunnatun virtauksen. Siksi ei ole turhaa, että metallit ovat parhaita sähkönjohtajia, ja juuri sellaiset molekyylinvuorovaikutukset erottavat kaikkein sähköä johtavimman metallin. Toinen erityinen ominaisuus perustuu metallien kidehilan rakenteellisiin ominaisuuksiin - korkea lämmönjohtavuus.
Parhaat parhaat metallijohtimet
4 metallia, joilla on käytännössä merkitystä käytettäväksi sähköjohtimina, jakautuvat seuraavassa järjestyksessä suhteessa S / m mitattuun ominaisjohtavuuteen:
- Hopea - 62,5 miljoonaa.
- Kupari - 59,5 miljoonaa.
- Kulta - 45,5 miljoonaa.
- Alumiini - 38 000 000.
Voidaan nähdä, että sähköä johtava metalli on hopea. Mutta kuten kultaa, sitä käytetään sähköverkon järjestämiseen vain erityistapauksissa. Syynä on korkeat kustannukset.
Mutta kupari ja alumiini ovat yleisimmätvaihtoehto sähkölaitteille ja kaapelituotteille alhaisen sähkövirtavastuksen ja kohtuuhintaisuuden vuoksi. Muita metalleja käytetään harvoin johtimina.
Metallien johtavuuteen vaikuttavat tekijät
Jopa johtava metalli vähentää sen määrääjohtavuus, jos siinä on muita lisäaineita ja epäpuhtauksia. Seoksilla on erilainen kidehilarakenne kuin puhtailla metalleilla. Sille on tunnusomaista symmetrian, halkeamien ja muiden virheiden rikkomus. Johtavuus vähenee myös ympäristön lämpötilan noustessa.
Seoksille ominainen lisääntynyt vastus,löytää sovelluksen lämmityselementteihin. Ei ole sattumaa, että nikromia, fechralia ja muita seoksia käytetään työelementtien valmistukseen sähköuuneille ja lämmittimille.
Johtava metalli on arvokashopea, jota korukauppiaat käyttävät enemmän metallirahojen laskuun. Mutta jopa tekniikassa ja instrumenttitekniikassa sen erityisiä kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia käytetään laajalti. Esimerkiksi vähentyneen vastuskyvyn omaavissa yksiköissä ja kokoonpanoissa käytettämisen lisäksi hopeasumutus suojaa kontaktiryhmiä hapettumiselta. Hopean ja siihen perustuvien seosten ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät sen käytöstä usein perusteltua korkeista kustannuksista huolimatta.
