اختيار المواد المستخدمة للاتصالات الكهربائية

المواد المستخدمة للاتصالات الكهربائية تلعب دورًا مهمًا في أداء الآلات والمعدات الكهربائية. لذا، يصبح من المهم جدًا اختيار مادة مناسبة للاتصالات الكهربائية. التشغيل الناجح للاتصالات الكهربائية لتطبيق معين هو دالة لمجموعة من العوامل. عند اختيار مادة مناسبة للاتصال الكهربائي، يجب أن نأخذ في الاعتبار العديد من العوامل. بعض أهم هذه العوامل موضح أدناه –

قوة الاتصال
مقاومة الاتصال تعتمد على القوة المطبقة أثناء وضع الاتصال المغلق. كلما زادت قوة الاتصال، ازدادت المساحة المطلوبة لسطح الاتصال. هذه القوة فعالة بشكل خاص في حالة الاتصالات ذات السطح المنحني مقارنة بالاتصالات ذات السطح المسطح. قد تتراوح هذه القوة بين كسر جرام إلى كيلوغرام. يجب أن تكون المادة المستخدمة للاتصال الكهربائي قادرة على تحمل هذه القوة.

الجهد والتيار
أداء الاتصالات مرتبط بـ الجهد والتيار، الذي يجب أن تقوم الاتصالات بصنعه وقطعه أثناء تشغيلها.
الاتصالات المستخدمة في التيار المباشر تخضع لنقل المادة من سطح اتصال إلى سطح اتصال آخر. مما يؤدي إلى تكوين تضخم على أحد الاتصالات وثقب أو حفرة على سطح الاتصال الآخر. اتجاه نقل المادة سواء من الموجب إلى السالب أو العكس يعتمد على القطبية للأيونات التي تشكلها المادة.

مقاومة الاتصال
الوظيفة الأساسية لأغلب الاتصالات الكهربائية هي نقل التيار الكهربائي. لذا، يجب أن تكون المقاومة الكهربائية للاتصال صغيرة جدًا لتتجنب فقدان الجهد غير المرغوب عبر الاتصال خاصة في حالة التقييدات الصغيرة للجهد. تتكون مقاومة الاتصال من مقاومة المادة المستخدمة للاتصال والمقاومة للمواجهة بين الاتصالات. مقاومة المادة المستخدمة للاتصال أقل بكثير من مقاومة المواجهة. سطوح المواجهة للاتصالات مسطحة. كل سطح مسطح يحتوي على عدة نقاط بروز صغيرة.

تقيد هذه النقاط البروزية صغيرة المساحة التي يتلامس فيها سطوح المواجهة. وبالتالي فإن المساحة الفعالة للمواجهة التي يمر منها التيار صغيرة جدًا مقارنة بالمساحة الكلية لسطح المواجهة. مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الاتصال. لتخفيض هذه المقاومة، يجب أن يكون سطوح المواجهة أملسًا قدر الإمكان لزيادة المساحة التي يتلامس فيها سطوح المواجهة.
قد تختلف مقاومة الاتصال بسبب تلوث سطح المواجهة بالمركبات الكيميائية المتكونة من الأكسدة للمادة المستخدمة للاتصال. الأكسدة للمادة المستخدمة للاتصال هي مشكلة رئيسية مرتبطة بالاتصال الكهربائي. خلال تشغيل الاتصالات الكهربائية، يؤدي التقوس الكهربائي إلى تسخين وتآكل الاتصالات. نتيجة لذلك، تشكل المادة المستخدمة للاتصال بعض المركبات الكيميائية مثل الأكاسيد والكربونات والكلوريدات والكبريتات والكبريتيدات وغيرها. تشكل هذه المركبات طبقة رقيقة من الفيلم على سطوح الاتصالات. هذه المركبات غير موصلة بطبيعتها، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الاتصال.

مقاومة التآكل
عند اختيار المادة المستخدمة للاتصالات الكهربائية، يجب أن نتذكر أن المادة يجب أن تمتلك مقاومة عالية للتآكل عند درجة الحرارة التشغيلية وأن تكون خالية من الأكسدة أثناء التقوس. وإلا، يمكن أن تشكل الأكاسيد والكربونات والكلوريدات والكبريتات والكبريتيدات وغيرها طبقة رقيقة غير موصلة على سطوح الاتصالات، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة الاتصال.

اللصق أو اللحام
خلال تشغيل الاتصالات الكهربائية المستخدمة في الدوائر ذات التقييدات العالية للتيار، ينتج التقوس درجات حرارة عالية جدًا. في هذه الدرجة الحرارة العالية، هناك احتمال أن تلتصق الاتصالات أو تلحَّم مع بعضها البعض. لذا، عند اختيار المادة المستخدمة للاتصالات الكهربائية، يجب أن نتذكر أن المادة يجب أن تكون قادرة على تحمل هذه الدرجة الحرارة العالية وأن لا تلحَّم.

خاصية إطفاء القوس الكهربائي
خلال تشغيل الاتصالات الكهربائية، ينتج قوس كهربائي. لتشغيل ناجح للاتصالات الكهربائية، يجب إطفاء هذا القوس بأسرع ما يمكن. لذا، عند اختيار المادة المستخدمة للاتصالات الكهربائية، يجب أن نتذكر أن المادة يجب أن تمتلك خصائص تساعد في إطفاء القوس الكهربائي.

الموصلية الكهربائية العالية
يجب أن تكون المقاومة الكلية للاتصالات الكهربائية أقل ما يمكن لتقليل الخسائر في المفتاح. لذا، يجب أن تمتلك المادة المستخدمة للاتصالات الكهربائية موصلية كهربائية عالية.

الموصلية الحرارية العالية
خلال تشغيل الاتصالات الكهربائية المستخدمة في الدوائر ذات التقييدات العالية للتيار، ينتج التقوس حرارة بدرجة حرارة عالية جدًا. لتجنب تركيز هذه الحرارة على سطح الاتصال، يجب أن يتم نقل هذه الحرارة بواسطة الاتصالات وتشتتها في الجو. لذا، يجب أن تمتلك المادة المستخدمة للاتصالات الكهربائية موصلية حرارية عالية.

بيان: احترم الأصل، المقالات الجيدة مستحقة للمشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال للحذف.