Värdet av metaller bestäms direkt av deraskemiska och fysikaliska egenskaper. När det gäller en sådan indikator som elektrisk ledningsförmåga är detta förhållande inte så enkelt. Den mest elektriskt ledande metallen, mätt vid rumstemperatur (+20 ° C), är silver.
Den fysiska betydelsen av konduktivitet
Användningen av metalliska ledare harlång historia. Forskare och ingenjörer som arbetar inom vetenskap och teknik som använder el har länge beslutat om material för ledningar, terminaler, kontakter, kretskort etc. En fysisk kvantitet som kallas elektrisk ledningsförmåga hjälper till att bestämma den mest elektriskt ledande metallen i världen.
Begreppet ledning tillbaka till det elektriskamotstånd. Kvantifiering av konduktivitet är relaterad till motståndsenheten, som i det internationella systemet för enheter (SI) mäts i ohm. SI-enheten med elektrisk ledningsförmåga är Siemens. Den ryska beteckningen för denna enhet är Cm, den internationella beteckningen är S. En elektrisk ledningsförmåga på 1 Cm har en del av ett elektriskt nätverk med ett motstånd på 1 Ohm.
Ledningsförmåga
Ett mått på ett ämnes förmåga att leda elektrisk strömkallad elektrisk ledningsförmåga. Den högsta indikatorn har den mest elektriskt ledande metallen. Denna egenskap kan bestämmas för alla ämnen eller medium instrumentellt och har ett numeriskt uttryck. Ledningsförmågan hos en cylindrisk ledare med enhetslängd och enhetens tvärsnittsarea är relaterad till resistansen hos denna ledare.
Systemets ledningsförmåga ärSiemens per meter - S / m. För att ta reda på vilken av metallerna som är den mest elektriskt ledande metallen i världen är det tillräckligt att jämföra deras experimentella ledningsförmåga. Du kan bestämma resistiviteten med en speciell enhet - en mikroohmmeter. Dessa egenskaper är omvänt relaterade.
Konduktivitet hos metaller
Själva begreppet elektrisk ström somriktningsflöde av laddade partiklar verkar vara mer harmoniskt för ämnen baserade på kristallgitter som är inneboende i metaller. När en elektrisk ström uppstår i metaller är laddningsbärare fria elektroner och inte joner, vilket är fallet i flytande media. Det har experimentellt fastställts att när en ström uppstår i metaller, sker det ingen överföring av materialpartiklar mellan ledarna.
Metalliska ämnen skiljer sig mer från andralösa bindningar på atomnivå. Metallens inre struktur kännetecknas av närvaron av ett stort antal "ensamma" elektroner. som vid den minsta effekten av elektromagnetiska krafter bildar ett riktat flöde. Därför är det inte förgäves att det är metaller som är de bästa ledarna för elektrisk ström, och det är just sådana molekylära interaktioner som skiljer den mest elektriskt ledande metallen. En annan specifik egenskap hos metaller baseras på egenskaperna hos metallernas kristallgitterstruktur - hög värmeledningsförmåga.
De bästa ledarna - metaller
4 metaller som är av praktisk betydelse för deras användning som elektriska ledare fördelas i följande ordning med avseende på värdet av specifik ledningsförmåga, mätt i S / m:
- Silver - 62,5 miljoner.
- Koppar - 59.500.000.
- Guld - 45.500.000.
- Aluminium - 38.000.000.
Det kan ses att den mest elektriskt ledande metallen är silver. Men som guld används det bara för att organisera det elektriska nätverket i speciella specifika fall. Anledningen är den höga kostnaden.
Men koppar och aluminium är de vanligastealternativ för elektriska apparater och kabelprodukter på grund av lågt elektriskt motstånd och överkomliga priser. Andra metaller används sällan som ledare.
Faktorer som påverkar ledningsförmågan hos metaller
Även den mest elektriskt ledande metallen minskar desskonduktivitet, om den innehåller andra tillsatser och föroreningar. Legeringar har en annan kristallgitterstruktur än "rena" metaller. Det kännetecknas av ett brott mot symmetri, sprickor och andra defekter. Konduktiviteten minskar också när omgivningstemperaturen stiger.
Det ökade motståndet i legeringarhittar applikation i värmeelement. Det är ingen tillfällighet att nikrom, fechral och andra legeringar används för tillverkning av arbetselement för elektriska ugnar och värmare.
Den mest elektriskt ledande metallen är värdefullsilver, mer använt av juvelerare, för att mynta mynt etc. Men inom teknik och instrumenttillverkning används dess speciella kemiska och fysiska egenskaper i stor utsträckning. Till exempel, förutom att det används i enheter och enheter med låg motståndskydd, skyddar silverförstoftning kontaktgrupper från oxidation. De unika egenskaperna hos silver och legeringar baserade på det gör ofta användningen motiverad, trots den höga kostnaden.
