Какая у меди электрическая проводимость: Проводимость меди

Металлы электрическая проводимость — Справочник химика 21

    Олово — полиморфно. В обычных условиях устойчиво белое олово (р-модификация), но при охлаждении до 13,2 °С оно переходит в серое олово (а-модификация). Белое оловО — сереб-ристо-белый металл, электрическая проводимость которого в 8 раз выше, чем у ртути. Серое олово.— полупроводник с алмазоподобной кристаллической решеткой (Л = 0,08 эВ). Плотность а-5п невелика (5,85 г/см ) по сравнению с плотностью р-5п (7,29 г/см ). При переходе, который ускоряется затравкой — кристалликами серого олова, р-модификации олова в а-модификацию удельный объем возрастает на 25,6 %, в связи с чем олово рассыпается в порошок. [c.275]









    Свинец — темно-серый мягкий металл, тяжелый, с невысокой температурой плавления и типичной для металлов электрической проводимостью. [c.275]

    Обращают на себя внимание высокие значения электрической проводимости и теплопроводности меди и ее аналогов. Серебро характеризуется максимальной для металлов электрической проводимостью. Медь по электрической проводимости уступает только серебру. В связи с этим около 40 % всей добываемой меди идет на изготовление электрических проводов и кабелей. Этой области применения металла способствуют исключительная пластичность и тягучесть меди. Из нее можно вытянуть проволоку диаметром 0,001 мм. У всех металлов подгруппы меди положительные стандартные электродные потенциалы, что свидетельствует об их низкой химической активности. В ряду стандартных электродных потенциалов все три металла располагаются правее водорода. [c.334]

    Повышение температуры (или освещенности, а иногда и механические деформации) увеличивает в полупроводнике число свободных электронов и дырок, от чего его электрическая проводимость увеличивается. В этом заключается принципиальное отличие полупроводников от металлов, электрическая проводимость которых при нагревании снижается. [c.382]

    Электролитическая проводимость жидкостей, вызванная подвижностью ионов носителями заряда являются катионы и анионы. При увеличении температуры проводимость электрических проводников улучшается, поскольку при более высоких температурах ионы движутся с большей скоростью за счет понижения вязкости и уменьшения сольватации ионов. Вещества, характеризующиеся электролитической проводимостью, называются проводниками Ирода. К проводникам П рода относятся растворы электролитов (кислоты, соли, основания). При наложении внешнего электрического поля анионы движутся к положительно заряженному электроду — аноду, катионы — к отрицательно заряженному электроду — катоду. Поскольку скорости движения ионов в растворе значительно меньше, чем скорости движения электронов в металлах, электрическая проводимость металлов, например меди и серебра, примерно в миллион раз больше, чем для растворов электролитов. [c.216]

    Модель электронного газа ( потенциального ящика ) находится в тесной связи с представлениями о подвижности электронов в металлах. Электрическая проводимость осуществляется здесь в результате того, что с одной стороны проводника электроны подаются, а с другой стороны проводника другие электроны вытесняются. Аналогично можно представлять некоторые механизмы химических реакций, в которых реагент приносит с собой электрон. При этом стенки потенциального ящика не должны быть настолько непроницаемы, как предполагалось до сих пор. Именно таково предсказание волновой механики. Подобные механизмы (циклические переходные состояния) мы обсудим позднее. [c.45]

    Металлические решетки — в узлах находятся положительно заряженные ионы металлов, между которыми движутся делокализованные валентные электроны. Такая решетка обусловливает определенные свойства металлов (электрическую проводимость, теплопроводность, прочность, ковкость), [c.60]

    Физические свойства металлов — электрическая проводимость, теплопроводность, пластичность и др.— объясняются металлической связью. [c.239]

    При небольшой напряженности электрического поля Е (несколько В см ), как и для металлов, электрическая проводимость растворов электролитов практически не зависит от напряженности. Заметное влияние изменений электрического поля на электрическую проводимость проявляется при достижении напряженности порядка 10 Б-см. С дальнейшим ее увеличением электрическая проводимость растворов электролитов быстро растет, достигая предельного значения при напряженности в несколько сотен тысяч В-см .  [c.455]

    Электрохимическое поведение диоксида марганца зависит не только от pH электролита, но и от кристаллической структуры, содержания примесей воды и металлов, электрической проводимости МпОг, а также от структурных параметров пористой активной массы электрода. [c.91]

Получение и электронная эмиссия планарных структур металлической меди на пористой керамической подложке

Медь марки М1: характеристики, механические свойства, состав — Сетка медная марки М1

Металлопрокат из меди марки М1

Медь марки М1 – востребованный в промышленности металл, который хорошо обрабатывается давлением и паяется. Из этого сплава изготавливают металлопрокатную продукцию: трубы, листы, прутки, проволоку. Литейные свойства материала хуже: медь тяжело поддается сварке и резке.

Медь марки М1: состав и особенности материала

Медь М1 принадлежит к раскисленным маркам, содержание кислорода в готовом сплаве – в пределах 0,01%. На 99,96% сплав состоит из меди, остальные сотые доли процента приходятся на примеси. Добавки влияют на характеристики медного сплава.

Медь марки М1, состав примесей:

• алюминий, сурьма, железо, цинк, олово и другие компоненты: образуют твердые растворы в сплаве с медью, снижают тепло- и электропроводность структуры;
• сера: улучшает обработку меди методом резки;
• кислород: снижает электропроводность и прочность материала;
• свинец и висмут: затрудняют обработку материала давлением, не растворяются в сплаве, однако никак не меняют электропроводность.

Стандарт, по которому изготавливается медь марки М1, – ГОСТ 859-2014, который действует с 2014 года. До этого характеристики и требования к медным сплавам, полуфабрикатам из меди определял ГОСТ 859-2001. Европейский аналог марки М1 – медь Cu-ETP, в США – С1100, 1220. Медь изготавливается в виде литых или деформированных полуфабрикатов: лент, прутков, труб, катанок.

Эксплуатационные свойства

Медный сплав марки М1 широко задействован в разных сферах промышленности благодаря своим рабочим свойствам:

1. Очень высокая теплопроводность и электропроводность: изделия из меди марки М1 отлично проводят электрический ток, применяются для изготовления теплообменных приборов.
2. Антикоррозионные свойства: медь М1 устойчива к коррозии в сухом воздухе, органических кислотах, спиртах и фенольных смолах. Сохраняет структуру в пресной воде, не разрушается в соленой воде при отсутствии сильного движения жидкости.
3. Материал не искрит при трении и ударах: эта особенность позволяет применять медные и латунные сетки при взаимодействии со взрывоопасными и легковоспламеняющимися веществами.
4. Диамагнитные свойства: медь во внешнем магнитном поле намагничивается в противоположном направлении к этому полю. В этом плане медь опережает сталь и алюминий, поэтому медные сетки и листы используются для экранирования.
5. Рабочие температуры: температура литья меди М1 достигает 1250°С, температура плавления – 1083°С.

Чтобы не допустить стремительного разрушения структуры сплава, медь марки М1 нельзя использовать при контакте с хлористым аммонием, кислотами, сероводородом, аммиаком и цинком. Допускается взаимодействие меди с оловом и свинцом во влажной атмосфере или воде.

Применение метизов из меди М1

Медный сплав марки М1 широко применяется в электронике, электротехнике. Материал используется при изготовлении электровакуумного оборудования. Проволока из меди М1 применяется в качестве проводника электрического тока.

Что изготавливают из медного сплава М1:

• электроды и расходные элементы для сварки чугунных и медных элементов;
• прутки и проволоку для автоматической сварки в атмосфере инертных газов;
• металлопрокатные изделия: трубы, листы, сетку;
• сетки для экранирования;
• бронзы высокого качества;
• элементы криогенного оборудования.

Медная сетка в наличии

ТОРГОВЫЙ ДОМ СЕТОК предлагает сетки, в основе которых – медь марки М1, купить металлопрокатные изделия можно на этой странице. Сетка изготовлена по техническим условиям, которые разработаны специалистами нашей компании, качество этой продукции отвечает международным и российским стандартам. На складах в Москве и Электростали хранятся готовые изделия, также можно заказать изготовление сетки нужного типоразмера.

Электротехническая медь. Что это такое? Статья vse-e.com / Новости

Данную тему, конечно же, можно рассмотреть с точки зрения классической химии и прописных истин таблицы Менделеева. И, те мне менее, лучше это сделать немного с другой стороны и кратко рассмотреть основные характеристики электротехнической меди, а также области использования, методы и источники получения. Ведь этот материал является основным сырьем для электротехнической промышленной отрасли, то есть для производства силового кабеля и провода. Отметим, что большая часть меди (около 80 %) — это по сути результат переработки сульфидных руд, поэтому её себестоимость достаточно высока. Конечно, данный факт с лихвой окупается огромным спектром областей применения меди.

Медь обычная и электротехническая – основные особенности

Медь, как материал — это один из видов металла. Обладает рядом уникальных свойств. К примеру: высокая устойчивость к коррозии, приятный цвет, упругая фактура и уникальная пластичность. Медь также имеет высокую проводимость для электричества, и отличную теплопроводность. Медь очищают от примесей и после этого она становится еще более мягкой и податливой к ковке, а также приобретает розоватый оттенок на срезе. Именно удаление примесей влияет на проявление теплопроводности и электропроводимости. Большая часть меди – это отличный материал для изготовления электротехнических товаров.
Медь разделяют на технически чистую и бескислородную. Именно технически чистая медь идет на электротехнические нужды. Она содержит около 0,02-0,04 % кислорода. Бескислородная медь — особый материал и используют его там, где есть потребность в максимальной электропроводимости.

Основные характеристики меди:
— Удельный вес составляет 8,93 грамм/см3.
— Температура плавления составляет 1083 градуса по Цельсию.
— Электросопротивление удельное при 20 градусах – 0, 0167 Ом х мм2/м.
Для того, чтобы изготовить различные виды электротехнических товаров, например, токонесущие жилы кабеля и провода, трансформаторную обмотку или электротехническую шину, используется медь различных сортов.

Методы получения меди

Для электротехнической меди важнейшей характеристикой является её чистота. Так как при наличии любой лишней примеси выше нормы, снижается её электрическая проводимость. Приведем простой пример: если в электротехнической меди будет содержаться всего около 0,02% алюминия, то проводимость её снизится на целых 10 %. И это при всем при том, что алюминий также есть электропроводник. Что уже говорить о других примесях – это грубый технологический брак, что просто недопустимо.
Для получения чистой электротехнической меди применяется специальный метод электролиза, под названием электрорафинирование. Суть метода состоит в создании определенных условий, в результате которых от молекул меди отделяются все примеси и оседают на нужном электроде. На выходе получается готовая электротехническая медь с чистотой 99,999 процентов.
Также активно разрабатываются и применяются различные методы для производства специальных сплавов, где основой выступает медь, либо медь входит в сплав, как одна из составляющих частей. Интересный момент: медь сама по себе, как мы уже рассматривали выше, довольно мягкий и пластичный металл. Но если её соединить с другими металлами, такие сплавы очень твердые и долговечные.

Применение

Рассмотрим процентное соотношение востребованности в разных отраслях промышленности всей поступающей на рынок меди. Так, для электротехнических изделий используется практически 70 % всего сырья; 15 % приходится на изготовление сплавов элементов строительных конструкций; в машиностроении для деталей и механизмов используется около 5 % всей меди, а также 4 % приходится на транспортные конструкции; остальные 6 % — на другие нужды (сюда же можно отнести военную отрасль).

Лидер по потреблению меди – строительная промышленность, соответственно. Это 40 % от всего объема производства. На электротехническую продукцию и электронику – приходится 26 %. Машиностроение —  14 %, транспорт – 11 %. Около 9 % от производимого объема идет на изготовление товаров широкого потребления.
Бескислородная и низкокислородная медь имеет отличные свойства для литья деталей. Поэтому, из этого материала изготавливаются всевозможные трубы, радиаторы для авто, кровельные материалы, технологическое оборудование и даже конденсаторы для судов, а также многое другое. 

Автор: МЕГА КАБЕЛЬ

Спеченые изделия из медных порошков

Назначение и описание

Изделия порошковые на основе меди, изготовленные методом горячего прессования, выпускают по

ТУ 1990–171–00194429–2005.

Предназначены для работы в электрических аппаратах, машинах и приборах в качестве электроконтактных и конструкционных деталей после механической обработки.

Упаковка

Изделия упаковывают в пакеты из полиэтиленовой пленки или в оберточную бумагу. Пакеты с изделиями укладываются в транспортную тару – ящики из гофрокартона

Изделия упаковывают в картонные коробки, бумажные или полиэтиленовые мешки.

Гарантийный срок хранения

3 года с момента изготовления.

Качество

Система менеджмента качества АО «Уралэлектромедь» сертифицирована компанией LRQA на соответствие требованиям ISO 9001:2008. Системы экологического менеджмента, управления охраной труда и промышленной безопасностью, энергетического менеджмента сертифицированы Ассоциацией по сертификации Русский Регистр на соответствие требованиям международных стандартов ISO 14001:2004, OHSAS 18001:2007, ISO 50001:2011.

По вопросам приобретения продукции:

• Заместитель директора по коммерческим и финансовым вопросам-начальник отдела маркетинга АО «Уралэлектромедь» Сеньков Андрей Николаевич +7(34368)4-67-77
• Ведущий специалист по маркетингу отдела маркетинга АО «Уралэлектромедь» Сушников Владимир Евгеньевич +7(34368)9-81-28
• Ведущий специалист по маркетингу отдела маркетинга АО «Уралэлектромедь» Ситкин Петр Николаевич +7(34368)9-81-23

Механизм действия мелких частиц меди, стабилизированных алкиламином, на улучшение электропроводности медных пленок при низкой температуре спекания

rsc.org/schema/rscart38″> Для облегчения спекания частиц меди при низких температурах и достижения превосходной электропроводности медных пленок обычным методом является уменьшение размера частиц. Однако сильные восстановители, обычно используемые для уменьшения размера частиц, ограничивают их применение. Здесь мы сообщаем о новом подходе к получению медных пленок с высокой проводимостью.Во-первых, мелкие частицы меди были получены реакцией восстановления в одном реакторе с использованием D -изоаскорбиновой кислоты в качестве мягкого восстановителя. Во-вторых, за счет образования выпуклых поверхностей, наностержней или наночастиц в процессе окисления формировалось прочное соединение, облегчающее спекание частиц. Выяснены механизм процесса окислительного предварительного нагрева и его влияние на проводимость. Высокая проводимость медных пленок при низких температурах может быть достигнута за счет решающей роли процесса окислительного предварительного нагрева.

Эта статья находится в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент. ..

Что-то пошло не так. Попробуй снова?

Что такое теплопроводность?

Медь известна многими свойствами: коррозионной стойкостью, электропроводностью, противомикробными свойствами, возможностью вторичной переработки и теплопроводностью.Но что такое теплопроводность и почему она так важна для определенных отраслей? Давайте посмотрим вместе.

Вы когда-нибудь внимательно рассматривали чайник и сомневались в его конструкции? Хотя большая часть этого предмета сделана из нержавеющей стали, ручка и крышка часто изготавливаются из пластика. Это почему? Ну, причина кроется в разной теплопроводности двух материалов. Нержавеющая сталь, как и практически все металлы, хорошо проводит тепло. Это важно для чайника, так как его задача — нагревать воду.Тем не менее, вы не хотите обжечь руки при кипячении воды. Поэтому ручка сделана из пластика, так как этот материал очень плохо проводит тепло. Таким образом, чайник выполняет именно ту цель, которую он должен выполнять.

Старинный медный чайник с деревянной ручкой

Что такое теплопроводность металлов?

Теплопроводность определяется как способность передавать тепло от горячего объекта к холодному объекту. Каждый материал имеет разную теплопроводность.Это зависит от трех факторов: пористости, содержания воды и плотности. В неметаллических твердых телах теплопроводность в значительной степени основана на механическом соединении соседних атомов и связанной с этим передачей колебательной энергии.

В металлах, с другой стороны, электроны проводимости в значительной степени ответственны за теплопроводность. Те же самые электроны проводимости ответственны за электронную проводимость. Они гарантируют, что металлы имеют очень хорошую теплопроводность.

Свободные электроны сталкиваются с частицами решетки.Поскольку они вибрируют более сильно в точке нагрева, они передают часть своей избыточной энергии другим электронам при ударе. Они могут свободно перемещаться в решетке металла и, следовательно, передавать ранее поглощенную дополнительную энергию частицам решетки вне точки нагрева при столкновении с ними. Твердые тела, которые не состоят из металла, не имеют свободных электронов — поэтому они не проводят электрический ток — и поэтому гораздо хуже проводят тепло.

Медь и ее теплопроводность

Медь очень хорошо проводит электричество и используется во многих приложениях для электрических кабелей.Гораздо менее известно, что медь также хорошо проводит тепло. И не случайно кастрюли и сковороды из меди пользуются популярностью для приготовления пищи.

Есть лишь несколько материалов, которые лучше проводят тепло, чем медь. Одним из них, например, является алмаз. Ни один другой материал не обладает лучшей теплопроводностью, чем алмаз. Алмаз достигает своей непревзойденной теплопроводности благодаря своей уникальной кристаллической структуре – схеме расположения атомов. В отличие от металлов, в алмазах тепло переносится колебаниями решетки, а не электронами проводимости.

Из-за своей высокой теплопроводности медь является популярным материалом для труб отопления

Серебро — единственный металл, имеющий более высокую теплопроводность, чем медь. Однако он лишь незначительно выше. А поскольку и алмаз, и серебро довольно дороги для покупки, медь является наиболее часто используемым металлом для изготовления проводящих устройств. Это связано с его превосходной теплопроводностью, а также с хорошей электропроводностью, высокой температурой плавления и умеренной скоростью коррозии.

Теплопроводность в обрабатывающей промышленности

Хорошая теплопроводность делает медь востребованным материалом в промышленности. Медь является лучшим выбором там, где требуется быстрая теплопередача. Часто забывают, что медь не только превосходно поглощает тепло, но и рассеивает его. Это делает медь отличным охлаждающим материалом. Например, медь используется в теплообменниках систем кондиционирования воздуха, автомобильных радиаторах или в качестве процессорных кулеров в компьютерах.И даже в производстве пластмасс медные сплавы, такие как AMPCOLOY®, могут помочь сделать процесс более эффективным.

Хотите узнать больше о металлургии меди и сплавов на основе меди? Скачайте бесплатно отрывок из нашей книги «Металлургия меди и медных сплавов»

Почему мы используем золото в электронике?

Ответ относится к свойствам металлов.Золото используется в электронике, потому что оно более инертно, пластично и ковко, чем медь.

Несколько дней назад, покупая новый жесткий диск для своего ноутбука, я заметил, что некоторые его части покрыты металлом золотого цвета. Мне стало любопытно, был ли металл на самом деле золотом или нет.

Быстрый поиск в Google подтвердил, что да, золото действительно довольно часто использовалось в электронике. Это вызвало у меня больше вопросов. Зачем использовать золото, если медь является лучшим проводником и гораздо более дешевым вариантом? Так почему мы его используем? Для этого мы должны сначала понять, как работают проводники электричества.

Рекомендуемое видео для вас:

Что такое проводник?

Электричество сегодня является необходимой частью нашей жизни. По сути, это крошечные заряженные частицы, называемые электронами, которые мчатся по проводникам из одной точки в другую, неся ток. Ток в проводе зависит от электронов, движущихся по проводнику.

Скорость электронов зависит от того, проходят ли они через хороший проводник электричества или через изолятор.Отличный проводник позволяет электронам проходить легко и быстро. Изолятор блокирует прохождение электронов, ограничивая протекание тока. Следовательно, хороший проводник имеет «низкое электрическое сопротивление», а изоляторы имеют «высокое электрическое сопротивление».

Ток в цепи. (Фото: VectorMine/Shutterstock)

Медь является отличным проводником электричества; он экономичен и его легко приобрести, поэтому это наиболее распространенный металл, используемый в электропроводке. Пластик является изолятором и часто используется для покрытия проводов во избежание несчастных случаев.Лучшими проводниками часто являются такие металлы, как серебро, золото, железо и т. д.

Медь является лучшим проводником, чем золото. С этой информацией возникает загадка, почему золото вместо меди используется для изготовления концов разъемов, таких как разъемы USB.

Ответ на этот вопрос одновременно и прост, и сложен, и заключается в свойствах золота как металла и требованиях к проводникам, используемым в некоторых электрических компонентах.

Медь и золото: сравнение их свойств

Золото, редкий и ценный элемент, ассоциирующийся с величием и королевской властью, часто рассматривается как нечто не случайно используемое обычным человеком.Традиционно металл использовался в качестве валюты и в декоративных целях. Свидетельства его использования восходят ко временам древнеегипетской цивилизации. Он остается популярным металлом в ювелирных изделиях и для изготовления украшений.

Золотые украшения (Фото: Дмитрий Очиевский/Shutterstock)

Однако в наше время золото уже не является новинкой. Скорее всего, если вы владеете какой-либо сложной технологией, одной из ее частей является золото. Небольшое количество металла используется в производстве различных электронных компонентов.

Золото — пластичный и ковкий металл, поэтому его можно легко вытягивать в проволоку и забивать листы. Около 28 граммов металла можно превратить в тонкие листы площадью около 17 квадратных метров (источник). Чистое золото является относительно мягким металлом, и поэтому его легко использовать в процессе производства необходимых небольших и тонких схем и разъемов. Золото — самый пластичный и ковкий металл, известный человеку.

Медь относительно не такая ковкая или пластичная, и поэтому с ней труднее работать.Еще одно качество металла, которое делает его использование более предпочтительным, чем медь (или даже серебро), — это его реакционная способность. Золото известно как «химически неактивный» элемент, что означает, что оно не вступает в реакцию с другими материалами. В нормальных условиях он инертен, в отличие от меди или серебра, которые легко подвергаются коррозии и тускнеют.

Золотая проволока. (Фото: kmls/Shutterstock)

Почему мы используем золото в электронике?

В совокупности эти рассмотренные выше свойства делают золото надежным выбором для использования в электрических сегментах. В компьютерах больше всего золота. Менее сложные устройства, такие как видеокамеры, микроволновые печи и т. д., тоже содержат хотя бы небольшое количество золота!

Медь, более «химически активная» и менее пластичная, не подходит для изготовления соединителей, используемых в технике. Эти компоненты должны быть более прочными и долговечными. Если компоненты, изготовленные с использованием золота, вместо этого изготовлены из меди, их долговечность и эффективность будут снижены, и их потребуется часто заменять, что сделает устройства, в которых они используются, более дорогими и требующими высокого обслуживания.

Сегодня наибольшее промышленное использование золота приходится на электронную промышленность. Из-за того, что он относительно дороже, чем другие металлы, а также из-за нехватки предложения, предпринимаются шаги по переработке золота, используемого в старой электронике, поскольку спрос на него в отрасли по-прежнему высок. Забавный факт: на YouTube больше видео о том, как извлечь золото из электроники, чем о том, почему его лучше использовать!

К сожалению, все согласны с тем, что, если не проводить его в промышленных масштабах, этот процесс будет более дорогим и опасным, чем он того стоит. 10% переработанного золота в мире приходится на промышленную переработку электроники.

При таком перечне преимуществ использования золота для изготовления электронных деталей неудивительно, что даже со всеми экономическими трудностями, которые оно создает, оно по-прежнему предпочтительнее меди и других проводников при производстве разъемов и других хрупких компонентов.

Позолоченные соединения в печатной плате и необработанное золото. (Фото: Дон Бендиксо/Shutterstock)

Высокая прочность и электропроводность медных сплавов UFG

[1]
Ю.Чемпион и Ю. Бреше, Adv. англ. Матер. 12 (2010) 798-802.

[2]
Г. Гош, Дж. Мияке, М. Э. Файн, JOM 49 (1997) 56.

[3]
Л.Лу, Ю. Чен, Л. Цян К. Лу Наука 304 (2004) 422.

[4]
Н. К. Гальдер и К. Н. Вагнер, Acta Crystallographica 20, (1966) 91.

[5]
Р. З. Валиев, Р.К. Исламгалиев, И.В. Александров: прог. Матер. науч. Том. 45 (2000), стр. 103.

[6]
Р.К. Исламгалиев, К. Пекала, М. Пекала, Р.З. Валиев: Физ. Стат. Сол. (а) Том. 162 (1997), стр. 559.

Почему медь обладает высокой электропроводностью? – М.В.Организинг

Почему медь обладает высокой электропроводностью?

Таким образом, медь представляет собой решетку положительных ионов меди с движением между ними свободных электронов. Из-за свободного движения электронов через металл их также называют электронами проводимости. Наличие этих электронов проводимости делает медь хорошим проводником электричества и тепла.

Почему в проводке используется медь?

Почему для большей части электропроводки используется медь? Чем ниже уровень удельного сопротивления, тем больше электропроводность металла. Медь имеет низкое удельное сопротивление и поэтому является отличным проводником. Медь также менее окислительна, чем другие металлы.

Почему медь является лучшим проводником, чем золото?

Почему золото является лучшим проводником электричества, чем медь, несмотря на то, что у обоих есть один электрон на внешней оболочке? Медь является лучшим проводником, чем золото.Золото просто не подвержено окислению, поэтому обеспечивает хорошую контактную поверхность, а медь имеет более низкое сопротивление. Серебро — лучший проводник.

Почему медь является лучшим проводником, чем графит?

Медь является лучшим проводником электричества, чем графит, благодаря своей решетчатой ​​структуре со свободными электронами, которые могут передавать энергию по структуре, хотя графит все еще способен проводить электричество, он не такой сильный проводник, как медь.

Есть ли что-нибудь более проводящее, чем медь?

Алюминий имеет проводимость 61% меди.Серебро, драгоценный металл, является единственным металлом с более высокой электропроводностью, чем у меди. Электропроводность серебра составляет 106% от проводимости отожженной меди по шкале IACS, а удельное электрическое сопротивление серебра = 15,9 нОм•м при 20°С.

Почему графит хорош для проводов?

Графит является хорошим проводником электричества. Причина в том, что в графите есть свободные электроны, которые отвечают за свободное движение электричества внутри элемента.

Можно ли использовать углерод для изготовления проводов?

Нет, мы не можем использовать углерод для изготовления проводов для бытовых нужд.Это связано с тем, что аллотропы углерода являются плохими проводниками электричества, за исключением графита.

Почему графит не используется для изготовления электрических проводов?

Мы все знаем, что ГРАФИТ является хорошим проводником электричества, но его нельзя использовать в электрических проводах, так как графит не является металлом, проявляет хрупкие свойства и очень мягкий {поэтому мы используем графит в качестве смазки}, не податливый { самая важная причина } .

Можно ли втягивать натрий в провода?

Правильный вариант: – (c) Как правило, металлы пластичны.Исключением является ртуть, которая является металлом, но жидкостью при комнатной температуре. Так что его нельзя втянуть в провода.

Можно втянуть в провода Верно или неверно?

Ответ: Неверно Он хрупкий по своей природе. Он рассыплется, если его попытаются втянуть в проволоку.

Можно ли втягивать в провода?

Некоторые металлы, такие как золото, можно вытянуть в проволоку или раскатать в листы толщиной всего в несколько атомов, сохраняя при этом свою прочность. Медь, золото, железо, серебро и алюминий широко используются в плоских листах, фольге и проволоке, поскольку они очень ковкие и пластичные.

Почему в провода может втягиваться уголь?

Уголь представляет собой твердое вещество, состоящее в основном из углеродного элемента, который является неметаллом. Поскольку уголь не является металлом, ему не хватает таких свойств, как ковкость и пластичность. Такие металлы, как медь, алюминий, золото, серебро, являются очень пластичными материалами и могут быть легко вытянуты в провода.

Является ли натрий очень активным металлом?

Это мягкий серебристо-белый металл с высокой реакционной способностью. Натрий — щелочной металл, относящийся к 1 группе периодической таблицы.

Почему натрий более активный металл?

Элементы калий, натрий, литий и кальций очень реакционноспособны и реагируют с холодной водой с образованием гидроксидов и газообразного водорода. Металлы выше водорода более реакционноспособны, чем водород. Эти металлы могут вытеснять водород из кислот или воды и высвобождать газообразный водород.

Является ли уголь пластичным?

Свойство металлов, благодаря которому их можно выковывать в тонкие листы, называется ковкостью. Это характерное свойство металлов…Таблица 2 Пластичность материалов.

Является ли каменноугольная смола смесью различных веществ?

Каменноугольная смола представляет собой смесь различных веществ. Керосин не является ископаемым топливом.

Является ли керосин ископаемым топливом или нет?

Керосин является производным ископаемого топлива. Хотя керосин можно извлекать из угля, горючего сланца и древесины, в основном его получают путем переработки нефти.Керосин, конечно, является ископаемым топливом, поскольку уголь, горючие сланцы и нефть считаются ископаемыми видами топлива.

Медная проволока — проводящие свойства, таблица размеров и альтернативы

Медь является одним из наиболее универсальных и часто используемых материалов. Медь имеет широкий спектр применения, некоторые из них — линии электропередач, электропроводка и свечи зажигания. В этой статье вы узнаете о проводящих свойствах меди, таблице размеров и альтернативах проводящему сплаву.

Свойства

Превосходная электрическая и теплопроводность меди обеспечивает наиболее важные свободно движущиеся электроны, необходимые для электропроводки. Провода должны иметь низкое сопротивление электрическому току, чтобы источник питания мог пропускать ток. Тем не менее, именно сочетание этих следующих свойств делает медь стандартным выбором в отрасли.

Электрическая проводимость

Электрическая проводимость — это способность пропускать электрический ток.По электропроводности медь занимает второе место после серебра. Кислород также может быть специально добавлен для увеличения электропроводности меди. Медь является предпочтительным выбором в отрасли, поскольку она не считается драгоценным металлом.

Теплопроводность

Во многих областях требуются материалы с высокой теплопроводностью. В большинстве случаев медь входит в состав компонентов кондиционеров, радиаторов, автомобильных радиаторов и многого другого. Это результат теплопроводности, которая примерно в 30 раз сильнее, чем у обычной нержавеющей стали, и на 150% сильнее, чем у другого сильного теплопроводника, алюминия.

Сопротивление

Когда дело доходит до сопротивления металла, большую роль играет его реакционная способность по отношению к кислороду. Реакция меди на окисление, также известная как коррозия, очень низкая. Этот атрибут важен для долговечности использования меди в таких устройствах, как радиаторы, электрические провода, трубы и кастрюли.

Совместимость со сплавами

Медь легко соединяется с другими металлами для создания сплавов. Это наиболее полезно для создания шин, трубопроводов и систем распределения электроэнергии.Прочность и твердость меди можно увеличить путем легирования за счет снижения проводимости.

Пластичность

Пластичность – это способность придавать форму или изгибаться без повреждений. Медь попадает в эту категорию и также очень легкая. Расположение атомов представляет собой кубическую структуру с гранецентром. Эта структура означает, что между атомами есть больше внутренних плоскостей, которые позволяют атомам металла двигаться без трещин. Это оказывается наиболее полезным при пайке и трубопроводах. Это делает медь полезной в компьютерах, автомобилях, телевизорах, телефонах и осветительных приборах.

Прочность

Медь и связанные с ней сплавы обладают высокой прочностью. Они не ломаются и не становятся хрупкими даже при температурах ниже 0° по Цельсию. Чистая медь достигает прочности на растяжение 18 KSI (18 000 фунтов / дюйм ² ) и разрушается примерно при усилии 85 фунтов.

Магнетизм

Медь используется во многих военных инструментах и ​​приложениях, поскольку она немагнитна и не дает искр. Несмотря на то, что медь немагнитна, взаимодействие с магнитами делает медь полезной.Замедление магнитов с медью распространено в тормозных системах высокоскоростных поездов. Это полезно для преобразования высокоскоростного импульса в электрические токи, реакция, называемая демпфированием движения силового поля.

Таблица размеров медных проводов AWG и таблица данных при 100°F

Когда дело доходит до размеров кабеля, слишком большое падение напряжения затрудняет прохождение тока по медным проводам. Согласно своду правил NEC, максимальное падение напряжения не должно превышать 5%. Для стандартных промышленных применений инструмент определения размера кабеля/максимального расстояния может помочь рассчитать правильный размер.

Еще один момент, о котором следует помнить, это пространство между проводами для предотвращения перегрева. Обычно это относится к заполнению кабелепроводов в дорожках качения. Кабельные дорожки должны быть надлежащего размера, чтобы проводники могли проходить без перегрева, но чтобы максимальное количество медных проводников занимало кабельную дорожку.

Применение

Телекоммуникации

На раннем этапе использования медь использовалась для прокладки телефонных столбов. Свободно движущаяся электронная структура меди позволяет легко передавать сигналы по телефонным проводам.В телефонных столбах используется медная неэкранированная витая пара (UTP). Витые пары обеспечивают повышенную пропускную способность.

Подача электроэнергии

Медные провода служат средством транспортировки источников питания для доставки энергии в дома, коммерческие и промышленные объекты. Высокая пластичность меди позволяет использовать ее во множестве мест в домашнем хозяйстве для подачи электроэнергии в любом месте. Еще одна важная причина, по которой медь часто используется при передаче электроэнергии, заключается в том, что это недорогой драгоценный металл.

Автомобильная и морская проволока

Устойчивость к климатическим условиям очень востребована в таких отраслях, как автомобилестроение и подводное оборудование. Таким образом, спрос на медь в этих отраслях ежегодно увеличивается примерно на 5%. Помимо чрезвычайной электропроводности, медь обладает такими преимуществами, как пластичность, высокая температура плавления и коррозионная стойкость. В местах, где климат часто меняется, как в этих отраслях, медь обеспечивает безопасное и эффективное использование.

Альтернативы

Серебро

При рассмотрении других металлов с аналогичным профилем проводимости серебро представляет собой сильную потенциальную альтернативу.Проводимость серебра примерно на 7% больше, чем у меди по длине. Однако большая длина серебряного провода снижает его эффективность в качестве электрического проводника. Он также окисляется быстрее, чем медь. Серебро по-прежнему представляет собой жизнеспособный вариант для нишевой электроники, где требуется высокий уровень проводимости при более коротких длинах проводов.

Алюминий

Алюминий имеет некоторую основу, хотя в основном историческую, в качестве заменителя меди. Он легче меди, но намного плотнее. Это означает, что он более ресурсоэффективен, поэтому из того же количества материала можно получить больше продукции.Однако, поскольку он менее проводящий, чем медь, для компенсации толщина провода должна быть больше, а это означает, что кабели из этого материала по своей природе толще. Кроме того, алюминий более хрупок, поэтому он менее надежен в качестве проводящего материала по сравнению с медью.

В конце 1960-х и начале 1970-х годов алюминиевая проводка гораздо чаще использовалась в коммерческих и жилых помещениях. Однако алюминий термически расширяется намного больше, чем медь. Повторяющееся расширение и сжатие ослабляет проволоку.Ослабленные провода склонны к искрению и в конечном итоге могут привести к пожару.

Волоконная оптика

В последние годы стоимость меди медленно росла, в то время как прокладка оптоволоконных проводов сокращалась. Это изменение цены сделало волоконно-оптические провода более конкурентоспособными по стоимости на рынке кабелей/проводов. В настоящее время оптоволокно доминирует на рынке сетевой передачи с точки зрения надежности передачи данных. Это происходит в основном из-за значительно большей пропускной способности материалов.Это переходит в более высокие скорости передачи на большие расстояния. Темпы роста данных увеличиваются в геометрической прогрессии после недавнего бума потребительских услуг по передаче данных и будут продолжать расти. Медные провода используют электроны для передачи данных. Волоконно-оптические провода состоят из тонких стеклянных нитей, по которым передаются фотоны для передачи данных. Оптоволокно не подвержено влиянию электрических помех. Фотоны движутся намного быстрее электронов и имеют большую устойчивость сигнала на больших расстояниях.

Электропроводность — Энциклопедия Нового Света

Электропроводность или удельная электропроводность — это мера способности материала проводить электрический ток. Когда к проводнику прикладывается разность электрических потенциалов, его подвижные заряды текут, вызывая электрический ток. Проводимость σ определяется как отношение плотности тока J {\ displaystyle \ mathbf {J}} к напряженности электрического поля E {\ displaystyle \ mathbf {E}}:

J = σE {\ displaystyle \ mathbf {J} = \ sigma \ mathbf {E}}

Также возможны материалы с анизотропной проводимостью, и в этом случае σ представляет собой матрицу 3 × 3 ( или, более технически, тензор ранга 2), который обычно симметричен.

Электропроводность обратно пропорциональна (обратна) удельному электрическому сопротивлению и выражается в единицах СИ сименс на метр (См·м ^-1 ). электропроводность материала составляет один сименс на метр. Электропроводность обычно обозначается греческой буквой σ, но иногда также используются κ или γ.

Измеритель электропроводности обычно используется для измерения электропроводности в растворе.

Классификация материалов по проводимости

• Проводник, такой как металл, имеет высокую проводимость.
• Изолятор, такой как стекло или вакуум, имеет низкую проводимость.
• Проводимость полупроводника, как правило, является промежуточной, но широко варьируется в различных условиях, таких как воздействие на материал электрических полей или определенных частот света, и, что наиболее важно, в зависимости от температуры и состава полупроводникового материала.

Степень легирования твердотельных полупроводников сильно влияет на проводимость.Чем больше легирования, тем выше проводимость. Электропроводность раствора воды сильно зависит от концентрации в нем растворенных солей, а иногда и других химических веществ, которые склонны к ионизации в растворе. Электропроводность проб воды используется как показатель того, насколько проба свободна от солей или примесей; чем чище вода, тем ниже проводимость.

Понимание проводников и изоляторов

Все проводники содержат электрические заряды, которые перемещаются, когда разность электрических потенциалов (измеряемая в вольтах) прикладывается к отдельным точкам материала.Этот поток заряда (измеряемый в амперах) и имеется в виду под электрическим током . В большинстве материалов скорость тока пропорциональна напряжению (закон Ома) при условии, что температура остается постоянной, а материал остается в той же форме и состоянии. Соотношение между напряжением и током называется сопротивлением (измеряется в омах) объекта между точками, где было приложено напряжение. Сопротивление стандартной массы (и формы) материала при данной температуре называется удельным сопротивлением материала.Обратной величиной сопротивления и удельного сопротивления является проводимость и проводимость. Некоторыми хорошими примерами проводников являются металлы.

Наиболее известные проводники металлические. Медь — наиболее распространенный материал для электропроводки (серебро — лучший, но дорогой), а золото — для высококачественных контактов «поверхность-поверхность». Однако есть также много неметаллических проводников, включая графит, растворы солей и всякую плазму.

Непроводящие материалы не имеют подвижных зарядов и поэтому сопротивляются потоку электрического тока, выделяя тепло.На самом деле все материалы обладают некоторым сопротивлением и нагреваются при протекании тока. Таким образом, правильная конструкция электрического проводника учитывает температуру, которую проводник должен выдерживать без повреждений, а также величину электрического тока. Движение зарядов также создает электромагнитное поле вокруг проводника, которое оказывает механическое радиальное сжимающее усилие на проводник. Проводник из данного материала и объема (длина x площадь поперечного сечения) не имеет реального предела тока, который он может пропускать без разрушения, пока тепло, выделяемое резистивными потерями, удаляется, и проводник может выдерживать радиальные силы. Этот эффект особенно важен в печатных схемах, где проводники относительно малы и расположены близко друг к другу, а также внутри корпуса: выделяемое тепло, если его не отводить должным образом, может вызвать плавление (плавление) дорожек.

Поскольку все проводники имеют некоторое сопротивление, а все изоляторы будут проводить некоторый ток, теоретической границы между проводниками и изоляторами не существует. Однако существует большой разрыв между проводимостями материалов, которые будут нести полезный ток при рабочих напряжениях, и материалов, которые будут нести незначительный ток для данной цели, поэтому категории изолятора и проводника действительно имеют практическая полезность.

Некоторые электропроводности

Золото

	Электропроводность (S•м -1 )	Температура (°С)	Примечания
Серебро	63,01 × 10 6	20	Самая высокая электропроводность среди всех металлов
Медь	59,6 × 10 6	20
Отожженная медь	58. 0 × 10 6	20	Относится к 100-процентному стандарту IACS или Международному стандарту отожженной меди. Единица для выражения проводимости немагнитных материалов при испытании вихретоковым методом. Обычно используется для проверки состояния и сплава алюминия.
Золото	45,2 × 10 6	20	обычно используется в электрических контактах.
Алюминий	37.8 × 10 6	20
Морская вода	5	23	Для получения более подробной информации обратитесь к Kaye and Laby, поскольку для морской воды существует множество вариаций и важных переменных. 5(S•m -1 ) будет для средней солености 35 г/кг при температуре около 23(°C). Авторские права на связанный материал можно найти здесь. Возможно, кто-то мог бы связаться с NPL и спросить, можно ли воспроизвести их информацию на отдельной странице здесь.
Питьевая вода	от 0,0005 до 0,05		Этот диапазон значений характерен для питьевой воды высокого качества и не является показателем качества воды.
вода деионизированная	5,5 × 10 -6 [1]		меняется на 1,2 × 10 -4 в воде без газа [1]

Комплексная проводимость

Для анализа проводимости материалов, подвергающихся воздействию переменных электрических полей, необходимо рассматривать проводимость как комплексное число (или как матрицу комплексных чисел, в случае упомянутых выше анизотропных материалов), называемую проводимостью .Этот метод используется в таких приложениях, как электроимпедансная томография, разновидность промышленной и медицинской визуализации. Адмиттивность представляет собой сумму действительной составляющей, называемой проводимостью, и мнимой составляющей, называемой восприимчивостью. ^[2]

Альтернативное описание реакции на переменный ток использует реальную (но зависящую от частоты) проводимость вместе с реальной диэлектрической проницаемостью. Чем больше проводимость, тем быстрее сигнал переменного тока поглощается материалом (т.д., тем непрозрачнее материал). Подробнее см. в разделе Математические описания непрозрачности.

Температурная зависимость

Электропроводность сильно зависит от температуры. У металлов электропроводность уменьшается с повышением температуры, тогда как у полупроводников электропроводность увеличивается с повышением температуры. В ограниченном диапазоне температур электрическая проводимость может быть аппроксимирована как прямо пропорциональная температуре. Чтобы сравнить измерения электропроводности при разных температурах, их необходимо привести к общей температуре.Эта зависимость часто выражается в виде наклона графика зависимости проводимости от температуры и может использоваться:

σ _Тл электропроводность при обычной температуре, Тл

σ _Тл – электропроводность при измеренной температуре, Тл

α — наклон температурной компенсации материала,

T – измеренная абсолютная температура,

T′ – обычная температура.

Наклон температурной компенсации для большинства природных вод составляет около двух %/°C, однако он может колебаться между
(от одного до трех) %/°C. На этот наклон влияет геохимия, и его можно легко определить в лаборатории.

Было обнаружено, что при чрезвычайно низких температурах (недалеко от абсолютного нуля К) несколько материалов демонстрируют очень высокую электропроводность в явлении, называемом сверхпроводимостью.

См. также

Примечания

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Джанколи, Дуглас. Физика для ученых и инженеров, с современной физикой (главы 1–37), 4-е изд. Серия «Овладение физикой». Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2007. ISBN 978-0136139263
• Майни, А.К. Упрощенная электроника и связь , 9-е изд. Нью-Дели: издательство Khanna Publishers, 1997.

.

• Плонус, Мартин. Электроника и связь для ученых и инженеров. Сан-Диего: Harcourt/Academic Press, 2001. ISBN 0125330847
• Типлер, Пол Аллен и Джин Моска. Физика для ученых и инженеров, Том 2: Электричество и магнетизм, свет, Современная физика , 5-е изд. Нью-Йорк: WH Freeman, 2004. ISBN 0716708108

Внешние ссылки

Все ссылки получены 18 сентября 2017 г.

Кредиты

New World Encyclopedia авторов и редакторов переписали и дополнили статью Wikipedia
в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям Creative Commons CC-by-sa 3.0 Лицензия (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание.