Elektromos vezetékek: Definíció, típusok és tulajdonságok
Az elektromos vezető olyan anyag, amely alacsony ellenállással enged át benne az elektromos töltést. Az elektromos vezetők általában fémek, mint például réz, ezüst, arany, alumínium és vas. Sok szabad elektronjuk van, amelyek könnyen mozoghatnak, ha egy elektromos mező hat rájuk. Az elektromos vezetőket drótok, kábelek, áramkörök és más eszközök gyártására használják, amelyek elektromos áramot továbbítanak.
Mi az elektromos vezető?
Az elektromos vezető olyan tárgy vagy anyag, amely lehetővé teszi a töltés áramlását egy vagy több irányban. A fémek közös elektromos vezetők, mivel magas vezetőképességűek és alacsony ellenállásúak.
Az elektromos vezetők lehetővé teszik, hogy az elektronok a atomok között mozduljanak el a driftszöglettel a vezetőszintben. A vezetőszint az energia-szint, ahol az elektronok szabadon mozoghatnak a anyagban. A vezető az atomokból áll, amelyeknek rugalmasan kötött valencia elektronjaik vannak, amelyeket elektromos mező vagy hőhatás felkeltethet. Amikor egy elektron a valenciaszintből a vezetőszintbe kerül, pozitív lyukat hagy hátra, amely is töltést viszhet.
Az elektromos vezetők fémek, fémes ötvözetek, elektrolitok, vagy néha nemfémek, mint például a grafitt és a vezető polimerek lehetnek. Ezek az anyagok lehetővé teszik, hogy az elektromosság (azaz a töltés áramlása) könnyen áthaladjon rajtuk.
Hogyan vezeti át a vezető az áramot?
A vezetőben lévő áram a töltés áramlásának sebessége a vezető kereteinek keresztmetszetén. Az áram arányos az elektromos mezővel és a vezetőképességgel. Az elektromos mezőt potenciális különbség vagy feszültséggel hozzák létre a vezetőn. A vezetőképesség mértéke, hogy milyen könnyen engedi át a töltést a vezetőn.
Amikor potenciális különbséget alkalmazunk a vezetőre, a vezetőszintben lévő elektronok energiát nyernek és kezdenek mozdulni a negatív terminálról a pozitív terminál felé. Az áram iránya ellentétes az elektronok mozgásának irányával, mert az áramat a pozitív töltés áramlásaként definiáljuk. Az elektronok ütköznek az atomokkal és más elektronokkal a vezetőben, ami ellenállást és hőt eredményez. Az ellenállás a mérőszám, amely azt mutatja, hogy mennyire ellenzi a vezető a töltés áramlását.
A vezetőben lévő áramtól számos tényező függ, mint például:
A vezetőre ható potenciális különbség
A vezető hossza és keresztmetszete
Az anyag hőmérséklete és összetétele
