کم وسیعیت او لوړ سیالیت متریالونه: یو مرور
کم رزیستیویت یا مواد با هدایت الکتریکی بالا به عنوان موادی تعریف می‌شوند که اجازه می‌دهند جریان الکتریکی به راحتی از آن‌ها عبور کند. این مواد در مهندسی برق برای ساخت ماشین‌ها، تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی بسیار مفید هستند. این مواد همچنین به عنوان هادی‌ها برای انواع پیچش‌ها که در ماشین‌ها، تجهیزات و دستگاه‌های الکتریکی لازم است، استفاده می‌شوند. علاوه بر این، این مواد به عنوان هادی‌ها در انتقال و توزیع انرژی الکتریکی نیز استفاده می‌شوند.
واصافې له کم رزیستیویت یا موادو سره چې هدایت الکتریکی بالایي لري
در مواد با کم رزیستیویت یا هدایت الکتریکی بالا، ویژگی‌های زیر مطلوب هستند:
هدایت الکتریکی بالایی (به طور مثالي صفر). این به معناست که ماده مقاومت کمی به جريان الکتریکی ارائه می‌دهد و بدین ترتيب تلفات قدرت و توليد گرما را به حداقل می‌رساند.
کمترین ضريب دماي مقاومت (به طور مثالي صفر). این به معناست که مقاومت ماده با تغییر دما تغيير قابل توجهی نمی‌کند و بنابراین عملکرد پایداری در محدوده گسترده‌ای از دماها حفظ می‌کند.
نقطه ذوب بالا. این به معناست که ماده می‌تواند در دماهای بالا بدون از دست دادن شکل یا هدایت الکتریکی تحمل کند.
قوت مکانيکی بالا. این به معناست که ماده می‌تواند تحت فشار یا بار مکانيکی تغییر شکل، شکست یا سایش را تحمل کند.
آسان‌سازی بالا. این به معناست که ماده می‌تواند بدون شکستن یا پارگی به سیم یا اشکال دیگر تبدیل شود.
مقاومت بالا در برابر خوردگی (آزاد از اکسیداسیون). این به معناست که ماده با اکسیژن یا مواد دیگر در محیط واکنش نمی‌دهد و بنابراین هدایت الکتریکی و ظاهر آن حفظ می‌شود.
قابلیت سرب‌گذاری. این به معناست که ماده می‌تواند به راحتی سرب‌گذاری شود تا هادی‌ها را متصل کند یا اجزای دیگر را به آن بچسباند.
هزینه کم. این به معناست که ماده قابل تحمل و گسترده‌ای در دسترس است.
عمر طولانی یا دوام. این به معناست که ماده با گذر زمان تخریب یا تضعیف نمی‌شود و بنابراین کیفیت و عملکرد آن حفظ می‌شود.
انعطاف‌پذیری بالا. این به معناست که ماده می‌تواند بدون شکستن یا از دست دادن هدایت الکتریکی خم یا پیچیده شود.
ویژگی‌های فوق با هدفی که ماده برای آن استفاده می‌شود متفاوت است. به عنوان مثال، برخی کاربردها ممکن است نیاز به هدایت الکتریکی بالاتری داشته باشند، در حالی که برخی دیگر ممکن است نیاز به قوت مکانيکی بالاتری داشته باشند.
عوامل موثر بر رزیستیویت یا هدایت الکتریکی مواد
رزیستیویت یا هدایت الکتریکی یک ماده به چندین عامل بستگی دارد، مانند:
نوع ماده. مواد مختلف ساختار اتمی و ترتیب الکترونی متفاوتی دارند که تعیین می‌کند الکترون‌ها چقدر به راحتی از آن‌ها عبور کنند. به طور کلی، فلزات رزیستیویت کمتری نسبت به غیرفلزات دارند زیرا فلزات الکترون‌های آزادی دارند که می‌توانند جريان الکتریکی را حمل کنند، در حالی که غیرفلزات الکترون‌های محکمی دارند که مقاومت در برابر جريان الکتریکی می‌کنند.
صفائیت ماده. هر گونه آلودگی، چه فلزی یا غیرفلزی، رزیستیویت فلزات را افزایش می‌دهد. حتی یک آلودگی با رزیستیویت کم نیز رزیستیویت فلز را افزایش می‌دهد. دليل این موضوع این است که افزودن کمی آلودگی نقصان‌هایی در شبکه بلوری ایجاد می‌کند که حرکت الکترون‌ها در فلز را مختل می‌کند. بنابراین، فلزات خالص رزیستیویت کمتری نسبت به آلیاژها یا ترکیبات دارند.
دمای ماده. رزیستیویت اکثر مواد با افزایش دما افزایش می‌یابد زیرا دما بالاتر باعث ارتعاشات بیشتر در اتم‌ها می‌شود که حرکت الکترون‌ها را مختل می‌کند. با این حال، بعضی مواد مانند نیمه‌رساناها در دماهای بالاتر رزیستیویت کمتری دارند زیرا دما بالاتر تعداد الکترون‌های آزاد موجود برای هدایت را افزایش می‌دهد.
شکل و اندازه ماده. رزیستیویت یک ماده یک خاصیت ذاتی است که به شکل و اندازه آن بستگی ندارد. با این حال، مقاومت یک هادی به شکل و اندازه آن بستگی دارد زیرا مقاومت متناسب با طول و نسبت معکوس با مساحت مقطع است. بنابراین، هادی‌های طولانی‌تر و نازک‌تر مقاومت بیشتری نسبت به کوتاه‌تر و ضخیم‌تر دارند.
مثال‌هایی از مواد با کم رزیستیویت یا هدایت الکتریکی بالا
بعضی از نمونه‌های مواد با کم رزیستیویت یا هدایت الکتریکی بالا عبارتند از:
نقره (Ag)
نقره بهترین هادی الکتریکی در میان تمام فلزات است. نقره دارای بالاترین هدایت الکتریکی و کمترین رزیستیویت در دمای اتاق بین تمام مواد است. نقره همچنین خم‌پذیر، قابل جوشکاری، آسان‌سازی، مقاوم در برابر خوردگی و قابل سرب‌گذاری است. مورد اصلی منفی نقره این است که بسیار گران است، که محدودیت‌های عملیاتی آن را در ماشین‌ها و تجهیزات الکتریکی محدود می‌کند. با این حال، هنوز در تجهیزات گران‌قیمت مورد استفاده در تحقیقات که هزینه مهم نیست، استفاده می‌شود.
ویژگی‌ها:
رزیستیویت: 1.58 µΩ-cm
ضریب دماي مقاومت در 20°C: 0.0038/°C
نقطه ذوب: 962°C
وزن مخصوص: 10.49 g/cm3
مس (Cu)
مس به طور گسترده‌ای به عنوان هادی با هدایت الکتریکی بالا در ماشین‌ها و تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شود. مس دارای خم‌پذیری، قابلیت جوشکاری، سرب‌گذاری، آسان‌سازی، مقاومت در برابر خوردگی و انعطاف‌پذیری عالی است. مس در حالت خالص هدایت الکتریکی خوبی دارد، اما هدایت الکتریکی مس استاندارد به دلیل وجود آلودگی‌ها کاهش می‌یابد.
ویژگی‌ها:
