Les conducteurs métalliques sont des matériaux utilisés dans la transmission de l'énergie électrique.. Actuellement, les conducteurs métalliques les plus courants sont le cuivre, l'aluminium, or et argent. Compte tenu du prix et de la conductivité, le plus utilisé est le conducteur en cuivre.
Les conducteurs métalliques ont une faible résistance et leurs pertes de transport électrique sont faibles.. Son efficacité est, pourtant, crucial pour le transport de l’électricité.
Conductivité électrique des métaux communs
| Conducteur | Symbole | Poids (g/cm3) | Coefficient de conductivité (%) | |
| Oro | Au | 19.3 | 70.80 | Non oxydant, Caro |
| Plata | Ag | 10.5 | 109 | Conductivité optimale, Caro |
| Bronze | Cu | 8.89 | 100 | Conductivité sous-optimale, prix modéré |
| Aluminium | Al | 2.7 | 61.20 | Conductivité ordinaire, poids léger |
| Acier | Fe | 7.86 | 17.80 | Mauvaise conductivité, bonne résistance à la traction |
Dans ce tableau, le coefficient de conductivité des métaux est basé sur le cuivre (100%). Cela est dû à la large applicabilité et au faible coût du conducteurs en cuivre entre les métaux. Le cuivre peut également être étamé en surface pour faciliter la soudure et a un effet antioxydant..
Pourquoi les métaux sont de bons conducteurs d'électricité?
La plupart des métaux ont une bonne conductivité électrique car ils contiennent un grand nombre d’électrons libres.. Les électrons libres se déplacent et forment ainsi un courant électrique. Ensuite, D’où viennent les électrons libres des métaux ??
Électrons à l’extérieur du noyau des atomes métalliques
Tous les atomes sont constitués d'un noyau avec des électrons extérieurs au noyau qui se déplacent autour de lui.. Les électrons les plus externes sont les moins liés au noyau.. Ils sont souvent perturbés par les atomes voisins et, pourtant, se déplacer autour des noyaux voisins.
Les atomes métalliques ont cette force lorsque les électrons externes sont perturbés. Puisque cette force de liaison est si petite, Les métaux se caractérisent par leur tendance à se ramollir et à se déformer facilement lorsqu’ils sont chauffés..
La structure interne des métaux
En réalité, tous les métaux solides sont cristaux. Dans cette structure spatiale en pointillés, chaque nœud contient des atomes ou des ions qui sont en mouvement irrégulier constant, lorsque les électrons les traversent.
Lorsqu'il n'y a aucune force extérieure agissant sur le métal, ses électrons se déplacent constamment de manière irrégulière, comme des molécules. Dans ce cas, la vitesse moyenne des électrons dans n'importe quelle direction est nulle, donc il n'y a pas de courant dans le métal.
Conducteurs métalliques dans le domaine électrique
Si une tension est appliquée aux extrémités d'un conducteur métallique, les électrons des couches nucléaires externes du conducteur sont soumis à un champ électrique. Cela leur permet de surmonter l’attache du noyau et de devenir des électrons libres lorsqu’ils quittent le noyau.. Ces électrons se déplacent dans la direction opposée à celle du champ électrique., et c'est ce mouvement directionnel qui crée le courant dans le métal.
Différents métaux ont des structures cristallines différentes, ce qui implique un nombre différent d'électrons libres et une résistance différente des électrons de la couche interne à ceux-ci. Donc, différents métaux ont des propriétés conducteurs électriques beaucoup de différents.
Vitesse de transmission de puissance
Dans la vie quotidienne, L'électricité est immédiatement disponible en appuyant simplement sur un interrupteur et le courant arrive presque instantanément, comment y parvenir?
En l'absence de tension, La vitesse des électrons en mouvement thermique dans un métal est d'environ 100 kilomètres par seconde. Le mouvement directionnel des électrons eux-mêmes ne dépasse essentiellement pas quelques dixièmes de millimètre par seconde.. La vitesse d'un courant électrique est liée à l'intensité du champ électrique.
Les électrons dans le métal sont comme un défilé, la tension est le commandant en chef et sur commande, tous les électrons individuels avancent en même temps. Cela donne l’impression que tout le cortège avance.. Bien sûr, les électrons eux-mêmes continuent dans un mouvement thermique irrégulier constant, même en se déplaçant dans une direction, et le mouvement thermique est toujours présent.
Conducteurs métalliques dans les câbles
Les conducteurs métalliques les plus couramment utilisés pour les câbles sont le cuivre., aluminium et alliages d'aluminium. Le cuivre possède de nombreuses excellentes propriétés physiques en tant que conducteur de câble., comme conductivité électrique élevée, haute résistance mécanique, bonne finition, traitement facile, calandrage facile, tréfilament et soudure. Il est également résistant à la corrosion, Le cuivre est donc le métal le plus utilisé comme conducteur de câble..
En raison de sa conductivité électrique, L'aluminium n'est surpassé que par les métaux dorés., argent et cuivre. Il est également largement utilisé en raison de sa plus grande richesse minérale et de son prix inférieur à celui du cuivre.. En outre, les conducteurs en aluminium sont souvent utilisés dans câbles aériens en aluminium en raison de son poids inférieur, ce qui facilite l'installation.
ZMS rappelle à chacun de choisir le conducteur métallique approprié pour les câbles en fonction des exigences de l'application, budget et bien d'autres facteurs. Ce n'est qu'ainsi que le fonctionnement stable à long terme des câbles peut être garanti..