Električni kabeli sastoje se od jednog ili više žica okruženih zaštitnim omotačem. Izbor materijala za žicu zavisi od nekoliko faktora, uključujući vodljivost, cenu, fleksibilnost, čvrstoću i otpornost na koroziiju. Najčešće korišćeni tipovi žica za izradu električnih kabela uključuju:
Bakar (Cu)
Visoka vodljivost: Bakar ima izvanrednu električnu vodljivost, koja je samo malo niža od srebro među najčešće korišćenim metalima.
Dobra fleksibilnost: Bakar je relativno mekan i savijljiv, što ga čini lako obradivim i oblikovanjem u žice.
Otpornost na koroziju: Bakar formira patinu koja ga štiti od dalje oksidacije, iako može doći do korozije u određenim okruženjima.
Česta dostupnost: Bakar je široko dostupan i bio je standardni materijal za električne instalacije mnogo godina.
Visoka dugovječnost: Bakar je dugovečan i može podneti ponovljeno savijanje bez preloma.
Aluminijum (Al)
Lagan: Aluminijum je mnogo laganiji od bakra, što ga čini prihvatljivim za površinske naponske linije.
Niža cena: Aluminijum je općenito jeftiniji od bakra, što ga čini ekonomičnijim za velike projekte.
Dobra vodljivost: Iako nije toliko vodljiv kao bakar, aluminijum ipak nudi dobru električnu vodljivost.
Otpornost na koroziju: Aluminijum takođe formira oksidni sloj koji ga štiti od korozije, ali to ponekad može dovesti do povećane otpornosti na spojevima.
Čvrstoća: Iako je aluminijum čvrst, više je podložan kripu (sporom deformaciji pod konstantnom opterećenju) u usporedbi sa bakrom.
Drugi materijali
Srebro (Ag): Iako srebro ima najveću električnu vodljivost od svih metala, rijetko se koristi zbog svoje visoke cene.
Zlato (Au): Zlato se koristi u specifičnim primenama gde su kritična otpornost na koroziju i visoka vodljivost.
Tinstani bakar: Bakar pokriven tankim slojem cinka kako bi se sprečila oksidacija i unaprijedio otpor koroziji.
Kompozitne žice: Neki kabeli koriste kompozitne žice izrađene od bakra i aluminijuma kako bi kombinirali prednosti oba materijala, poput veće vodljivosti i manje težine.
Faktori izbora
Izbor materijala za žice u električnim kablama zavisi od specifičnih zahteva primene, uključujući:
Električka performansa: Vodljivost i otpornost na toplinu i struju.
Mehanička čvrstoća: Fleksibilnost, dugovječnost i sposobnost da podnesu okruženjske uslove.
Cena: Početna kupovna cena i dugoročni troškovi održavanja.
Sigurnost: Otpornost na koroziju i požarne rizike.
Uticaj na okruženje: Lakost reciklaže i prijateljstvo prema okruženju.
Zajedničke primene
Kućanska provodnja: Obično koristi bakar zbog njegove pouzdanosti i sigurnosti.
Prenos energije: Često koristi aluminijum za površinske prenosne linije zbog njegove male težine i ekonomičnosti.
Elektronika: Koristi tanke bakrene ili zlatne žice za interne veze u uređajima gde je pouzdanost ključna.
U skraćenoj formi, iako bakar najčešće korišćen materijal za električne kable zbog svoje superiornosti u pogledu vodljivosti i fleksibilnosti, aluminijum se takođe često koristi u situacijama kada je težina i cena važni faktori. Ostali materijali mogu se koristiti u specifičnim aplikacijama u zavisnosti od specifičnih potreba.