آیا آلومینیوم الکتریسیته را هدایت می کند؟

آیا آلومینیوم رسانای الکتریسیته است؟

آلومینیوم به دلیل تطبیق پذیری و مزایای متنوع یکی از پرمصرف ترین مواد در جهان است. سبک وزن است, قوی, ماندگار, و بازیافت آسان است, آن را به گزینه ای عالی برای کاربردهای مختلف و مصارف صنعتی تبدیل می کند. جدا از قابلیت بازیافت و دوام آن, آلومینیوم ویژگی های کلیدی دیگری نیز دارد, یکی از آنها رسانای عالی الکتریسیته است. رسانایی به این معنی است که آلومینیوم به طور گسترده برای کاربردهای الکتریکی مانند سیم کشی و کابل ها استفاده شده است در حالی که راه حل مقرون به صرفه تری برای صنعت ارائه می دهد., خانه, تولید و حمل و نقل.

هدایت الکتریکی آلومینیوم

آلومینیوم به دلیل هدایت الکتریکی عالی خود شناخته شده است, مورد 61% از مس. سبک بودن و مقاومت در برابر خوردگی آن را برای کاربردهای مختلف ایده آل کرده است. آیا به کاربردها یا مقایسه های خاص علاقه دارید؟?

نحوه اندازه گیری رسانایی?

رسانایی به شما می گوید که یک فلز چقدر می تواند الکتریسیته را هدایت کند. این معیاری از تمایل یک ماده به هدایت جریان الکتریکی است.

رسانایی در زیمنس اندازه گیری می شود (اس) در هر متر (متر). برای آلومینیوم, یک جریان شناخته شده از نمونه آلومینیوم عبور می کند, و افت ولتاژ با استفاده از پروب اندازه گیری می شود.

این می تواند برای محاسبه رسانایی فلز آلومینیوم با استفاده از یک فرمول استفاده شود.

مقایسه رسانایی الکتریکی فلزات معمولی

عوامل موثر بر رسانایی الکتریکی

عوامل خاصی می توانند بر چگونگی هدایت الکتریسیته یک ماده تأثیر بگذارند. ThoughtCo این عوامل را در اینجا توضیح می دهد:

• دما: تغییر دمای نقره یا هر هادی دیگر رسانایی آن را تغییر می دهد. به طور کلی, افزایش دما باعث تحریک حرارتی اتم ها و کاهش رسانایی و افزایش مقاومت می شود. رابطه خطی است, اما در دمای پایین خراب می شود.
• ناخالصی ها: افزودن ناخالصی به هادی باعث کاهش رسانایی آن می شود. مثلا, نقره استرلینگ به خوبی نقره خالص رسانا نیست. نقره اکسید شده به اندازه نقره بدون لکه رسانا نیست. ناخالصی ها مانع از جریان الکترون می شوند.
• ساختار بلوری و فازها: اگر یک ماده فازهای مختلفی دارد, رسانایی در سطح مشترک کمی کند می شود و ممکن است از ساختاری به ساختار دیگر متفاوت باشد. روشی که یک ماده پردازش شده است می تواند بر میزان رسانایی الکتریسیته آن تأثیر بگذارد.
• میدان های الکترومغناطیسی: هادی ها میدان های الکترومغناطیسی خود را زمانی که الکتریسیته از آنها عبور می کند تولید می کنند, با میدان مغناطیسی عمود بر میدان الکتریکی. میدان های الکترومغناطیسی خارجی می توانند مقاومت مغناطیسی ایجاد کنند, که می تواند جریان جریان را کند کند.
• فرکانس: تعداد چرخه های نوسانی که یک جریان الکتریکی متناوب در هر ثانیه کامل می کند، فرکانس آن بر حسب هرتز است. بالاتر از یک سطح مشخص, یک فرکانس بالا می تواند باعث شود جریان به جای عبور از یک هادی در اطراف آن جریان یابد (اثر پوستی). از آنجایی که هیچ نوسانی و در نتیجه فرکانس وجود ندارد, اثر پوستی با جریان مستقیم رخ نمی دهد.

آیا تکمیل آلومینیوم بر رسانایی الکتریکی تأثیر می گذارد؟?

انتخاب روکش سطح برای یک محصول آلومینیومی می تواند تأثیر عمیقی بر خواص هدایت الکتریکی فلز داشته باشد. برای درک این موضوع, ما باید لایه اکسید طبیعی را که آلومینیوم روی سطح آن تشکیل می دهد در نظر بگیریم.
این لایه اکسید آلومینیوم را در برابر خوردگی بسیار مقاوم می کند, که اغلب یک صفت مطلوب است. با این حال, لایه اکسید آلومینیوم جریان الکتریکی را هدایت نمی کند; این یک عایق است. در نظر بگیرید که هنگامی که یک سطح آندایزینگ را روی یک محصول آلومینیومی اعمال می کنید, لایه اکسید بسیار ضخیم تر می شود. و نتیجه آندایز کردن این است که فلز زیرین را به صورت الکتریکی جدا می کند.
یکی دیگر از سطوح معمولی برای محصولات آلومینیومی، پوشش پودری است. این فرآیند به محصول آلومینیومی یک لایه محافظ و تزئینی روی سطح می بخشد, اما بر هدایت الکتریکی نیز تأثیر می گذارد. محصول به دست آمده هنوز درجاتی از رسانایی خواهد داشت, بنابراین عایق نمی شود, اما به اندازه آلومینیوم خالی رسانا نخواهد بود.

کدام کاربردها بر اساس آلومینیوم به عنوان رسانای الکتریکی است?

رسانایی عالی آلومینیوم, در کنار سایر خواص مفید آن, آن را به یک انتخاب محبوب در صنعت برق تبدیل می کند. برخی از کاربردهای کلیدی آلومینیوم در سیستم های الکتریکی عبارتند از:

• خطوط انتقال برق: آلومینیوم اغلب برای کابل های برق و خطوط انتقال استفاده می شود. این یک جایگزین کارآمد و مقرون به صرفه برای مس است, زیرا می تواند مقادیر زیادی جریان الکتریکی را در فواصل طولانی بدون تلفات قابل توجه توان حمل کند. علاوه, آلومینیوم از نظر وزن سبک تر است, نصب و نگهداری خطوط انتقال را آسانتر و مقرون به صرفه تر می کند.
• سیم کشی و اتصالات برق: از آلومینیوم در سیستم های سیم کشی برق نیز استفاده می شود, به ویژه در ساختمان های تجاری و صنعتی. معمولاً در ورودی های خدماتی ساختمان یافت می شود, تابلو برق, و قطع کننده های مدار. هادی های آلومینیومی سبک وزن هستند, قابل انعطاف, و آسان برای رسیدگی, آنها را برای انواع کاربردهای الکتریکی مناسب می کند.
• سینک حرارتی و سیستم های انتقال حرارت: رسانایی حرارتی بالای آلومینیوم آن را به گزینه ای عالی برای سینک حرارتی و سیستم های انتقال حرارت در قطعات الکتریکی تبدیل می کند., مانند ترانزیستورهای قدرت و پردازنده ها. توانایی آلومینیوم در جذب گرما از این اجزا به جلوگیری از گرمای بیش از حد کمک می کند و عملکرد کارآمد دستگاه های الکترونیکی را تضمین می کند..
• خازن ها و هادی های الکتریکی: خازن های الکترولیتی آلومینیومی به طور گسترده ای در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود, از جمله منابع تغذیه, تجهیزات صوتی, و سیستم های خودرو. توانایی آلومینیوم در هدایت الکتریسیته به آن اجازه می دهد تا انرژی الکتریکی را در این خازن ها ذخیره و تخلیه کند.. علاوه, آلومینیوم به عنوان پوشش روی هادی های الکتریکی استفاده می شود, محافظت از آنها در برابر خوردگی و افزایش عملکرد الکتریکی آنها.
• فویل ها و شینه های آلومینیومی: فویل های آلومینیومی به عنوان عناصر رسانا در باتری ها استفاده می شود, مانند باتری های لیتیوم یونی, به دلیل رسانایی الکتریکی بالا و ماهیت سبک وزن آنها. شینه های آلومینیومی, که نوارهای مسطح یا میله های آلومینیومی هستند, همچنین معمولاً در تجهیزات الکتریکی برای توزیع ایمن و کارآمد برق استفاده می شود.

سوالات متداول

آیا آلومینیوم یک هادی یا عایق است?

آلومینیوم یک فلز است, و مانند سایر فلزات, رسانای خوبی برای الکتریسیته است. هادی ها موادی هستند که اجازه می دهند جریان از آنها عبور کند, و مقره ها موادی هستند که جریان به راحتی نمی تواند از آنها عبور کند.

چه چیزی رسانا تر است: فولاد یا آلومینیوم?

فولاد و آلومینیوم هر دو فلزاتی هستند که رسانای خوبی برای الکتریسیته هستند. با این حال, آلومینیوم رسانایی الکتریکی بالاتری نسبت به فولاد دارد, یعنی آلومینیوم رسانایی بیشتری دارد.