อลูมิเนียมนำไฟฟ้าหรือไม่

อลูมิเนียมนำไฟฟ้าหรือไม่?

อะลูมิเนียมเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีการใช้มากที่สุดในโลกเนื่องจากมีความสามารถรอบด้านและคุณประโยชน์ที่หลากหลาย. มันมีน้ำหนักเบา, แข็งแกร่ง, ยั่งยืน, และรีไซเคิลได้ง่าย, ทำให้เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับการใช้งานที่หลากหลายและการใช้งานในอุตสาหกรรม. นอกเหนือจากความสามารถในการรีไซเคิลและความทนทานแล้ว, อลูมิเนียมยังมีคุณสมบัติที่สำคัญอื่นๆ, หนึ่งในนั้นคือตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม. ค่าการนำไฟฟ้าหมายความว่าอลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานทางไฟฟ้า เช่น สายไฟและสายเคเบิล ขณะเดียวกันก็นำเสนอโซลูชันที่คุ้มต้นทุนมากขึ้นสำหรับอุตสาหกรรม, บ้าน, การผลิตและการขนส่ง.

การนำไฟฟ้าของอลูมิเนียม

อลูมิเนียมมีชื่อเสียงในด้านการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม, ประมาณ 61% ของทองแดง. มีน้ำหนักเบาและทนทานต่อการกัดกร่อนทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ. คุณสนใจการใช้งานหรือการเปรียบเทียบโดยเฉพาะหรือไม่?

วิธีการวัดค่าการนำไฟฟ้า?

ค่าการนำไฟฟ้าจะบอกคุณว่าโลหะสามารถนำไฟฟ้าได้ดีเพียงใด. เป็นการวัดแนวโน้มของวัสดุในการนำกระแสไฟฟ้า.

ค่าการนำไฟฟ้าวัดในซีเมนส์ (ส) ต่อเมตร (ม). สำหรับอะลูมิเนียม, กระแสไฟฟ้าที่ทราบจะถูกส่งผ่านตัวอย่างอะลูมิเนียม, และแรงดันไฟฟ้าตกวัดโดยใช้โพรบ.

สามารถใช้คำนวณค่าการนำไฟฟ้าของโลหะอะลูมิเนียมได้โดยใช้สูตร.

การเปรียบเทียบการนำไฟฟ้าของโลหะทั่วไป

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการนำไฟฟ้า

ปัจจัยบางอย่างอาจส่งผลต่อการนำไฟฟ้าของวัสดุได้ดีเพียงใด. ThoughtCo อธิบายปัจจัยเหล่านี้ไว้ที่นี่:

• อุณหภูมิ: การเปลี่ยนอุณหภูมิของเงินหรือตัวนำอื่นๆ จะทำให้ค่าการนำไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไป. โดยทั่วไป, การเพิ่มอุณหภูมิทำให้เกิดการกระตุ้นความร้อนของอะตอมและลดการนำไฟฟ้าในขณะที่เพิ่มความต้านทาน. ความสัมพันธ์เป็นแบบเส้นตรง, แต่จะสลายตัวที่อุณหภูมิต่ำ.
• สิ่งเจือปน: การเติมสิ่งเจือปนให้กับตัวนำจะทำให้ค่าการนำไฟฟ้าลดลง. ตัวอย่างเช่น, เงินสเตอร์ลิงนั้นไม่ดีเท่ากับตัวนำไฟฟ้าเท่ากับเงินบริสุทธิ์. เงินออกซิไดซ์ไม่ได้เป็นตัวนำที่ดีเท่ากับเงินที่ไม่ทำให้มัวหมอง. สิ่งเจือปนขัดขวางการไหลของอิเล็กตรอน.
• โครงสร้างและเฟสของผลึก: หากมีเฟสของวัสดุต่างกัน, การนำไฟฟ้าจะช้าลงเล็กน้อยที่ส่วนต่อประสานและอาจแตกต่างจากโครงสร้างหนึ่งไปอีกโครงสร้างหนึ่ง. วิธีการประมวลผลวัสดุอาจส่งผลต่อการนำไฟฟ้าได้ดีเพียงใด.
• สนามแม่เหล็กไฟฟ้า: ตัวนำจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวเองเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน, โดยมีสนามแม่เหล็กตั้งฉากกับสนามไฟฟ้า. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกสามารถสร้างความต้านทานสนามแม่เหล็กได้, ซึ่งสามารถชะลอการไหลของกระแสได้.
• ความถี่: จำนวนรอบการสั่นที่กระแสไฟฟ้าสลับเสร็จสมบูรณ์ต่อวินาทีคือความถี่ในหน่วยเฮิรตซ์. สูงกว่าระดับหนึ่ง, ความถี่สูงอาจทำให้กระแสไหลรอบตัวนำแทนที่จะไหลผ่านตัวนำนั้น (ผลกระทบต่อผิวหนัง). เนื่องจากไม่มีการสั่นจึงไม่มีความถี่, ผลกระทบของผิวหนังจะไม่เกิดขึ้นกับกระแสตรง.

การขัดผิวด้วยอลูมิเนียมส่งผลต่อการนำไฟฟ้าหรือไม่?

การเลือกพื้นผิวสำเร็จสำหรับผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของโลหะ. เพื่อทำความเข้าใจเรื่องนี้, เราจำเป็นต้องพิจารณาชั้นออกไซด์ตามธรรมชาติที่อะลูมิเนียมก่อตัวบนพื้นผิว.
ชั้นออกไซด์นี้ทำให้อลูมิเนียมทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก, ซึ่งมักเป็นลักษณะที่ต้องการ. อย่างไรก็ตาม, ชั้นอลูมิเนียมออกไซด์ไม่นำไฟฟ้า; มันเป็นฉนวน. พิจารณาว่าเมื่อคุณใช้การเคลือบพื้นผิวอโนไดซ์กับผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียม, ชั้นออกไซด์จะหนาขึ้นมาก. และผลที่ตามมาของการชุบอโนไดซ์ก็คือ มันจะแยกโลหะที่อยู่ด้านล่างออกด้วยไฟฟ้า.
การตกแต่งพื้นผิวทั่วไปอีกประการหนึ่งสำหรับผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมคือการเคลือบสีฝุ่น. กระบวนการนี้ทำให้ผลิตภัณฑ์อะลูมิเนียมมีชั้นป้องกันและตกแต่งบนพื้นผิว, แต่ยังส่งผลต่อการนำไฟฟ้าด้วย. ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะยังคงมีค่าการนำไฟฟ้าอยู่บ้าง, จึงไม่กลายเป็นฉนวน, แต่จะไม่นำไฟฟ้าได้เท่ากับอะลูมิเนียมเปลือย.

การใช้งานแบบใดที่ใช้อะลูมิเนียมเป็นตัวนำไฟฟ้า?

การนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมของอลูมิเนียม, พร้อมด้วยคุณสมบัติอันเป็นประโยชน์อื่นๆ, ทำให้เป็นทางเลือกที่นิยมในอุตสาหกรรมไฟฟ้า. การใช้งานที่สำคัญบางประการของอะลูมิเนียมในระบบไฟฟ้า ได้แก่:

• สายส่งไฟฟ้า: อลูมิเนียมมักใช้สำหรับสายไฟเหนือศีรษะและสายส่ง. เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าแทนทองแดง, เนื่องจากสามารถส่งกระแสไฟฟ้าจำนวนมากในระยะทางไกลได้โดยไม่สูญเสียพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ. นอกจากนี้, อลูมิเนียมมีน้ำหนักเบากว่า, ทำให้การติดตั้งและบำรุงรักษาสายส่งทำได้ง่ายและประหยัดยิ่งขึ้น.
• สายไฟและขั้วต่อไฟฟ้า: อลูมิเนียมยังใช้ในระบบเดินสายไฟฟ้า, โดยเฉพาะในอาคารพาณิชย์และอุตสาหกรรม. มักพบในทางเข้าบริการของอาคาร, สวิตช์เกียร์, และเซอร์กิตเบรกเกอร์. ตัวนำอะลูมิเนียมมีน้ำหนักเบา, ยืดหยุ่นได้, และง่ายต่อการจัดการ, ทำให้เหมาะสมกับการใช้งานทางไฟฟ้าที่หลากหลาย.
• ระบบระบายความร้อนและระบบถ่ายเทความร้อน: การนำความร้อนสูงของอลูมิเนียมทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับระบบระบายความร้อนและระบบถ่ายเทความร้อนในส่วนประกอบไฟฟ้า, เช่น พาวเวอร์ทรานซิสเตอร์และโปรเซสเซอร์. ความสามารถของอะลูมิเนียมในการดึงความร้อนออกจากส่วนประกอบเหล่านี้ช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปและรับประกันการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างมีประสิทธิภาพ.
• ตัวเก็บประจุและตัวนำไฟฟ้า: ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติคถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์, รวมถึงแหล่งจ่ายไฟ, เครื่องเสียง, และระบบยานยนต์. ความสามารถของอะลูมิเนียมในการนำไฟฟ้าทำให้สามารถเก็บและคายประจุพลังงานไฟฟ้าในตัวเก็บประจุเหล่านี้ได้. นอกจากนี้, อลูมิเนียมถูกใช้เป็นสารเคลือบบนตัวนำไฟฟ้า, ให้การป้องกันการกัดกร่อนและเพิ่มประสิทธิภาพทางไฟฟ้า.
• อลูมิเนียมฟอยล์และบัสบาร์: อลูมิเนียมฟอยล์ ใช้เป็นองค์ประกอบนำไฟฟ้าในแบตเตอรี่, เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน, เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าสูงและมีน้ำหนักเบา. บัสบาร์อลูมิเนียม, ซึ่งเป็นแถบแบนหรือแท่งอะลูมิเนียม, ยังนิยมนำมาใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อจ่ายพลังงานอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ.

คำถามที่พบบ่อย

อลูมิเนียมเป็นตัวนำหรือฉนวน?

อลูมิเนียมเป็นโลหะ, และเช่นเดียวกับโลหะอื่นๆ, เป็นสื่อนำไฟฟ้าที่ดี. ตัวนำคือวัสดุที่ยอมให้กระแสไหลผ่านได้, และลูกถ้วยเป็นวัสดุที่กระแสไฟฟ้าไม่สามารถผ่านได้ง่าย.

อะไรเป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามากขึ้น: เหล็กหรืออลูมิเนียม?

เหล็กและอลูมิเนียมเป็นทั้งโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้ดี. อย่างไรก็ตาม, อลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้าสูงกว่าเหล็ก, ซึ่งหมายความว่าอะลูมิเนียมเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้มากกว่า.