Qual é o melhor condutor de eletricidade??


Um condutor elétrico é uma substância que possui baixa resistividade e conduz facilmente a corrente elétrica.. A presença de um grande número de partículas carregadas em movimento livre em um condutor é chamada de portadora.. Sob a ação de um campo elétrico externo, portadores movem-se direcionalmente, criando uma corrente aparente. então, qual é o melhor condutor de eletricidade?

Metais condutores
condutores metálicos

Índice

Tipos de Condutor Elétrico

condutores sólidos

Metais e grafite são os condutores sólidos mais comuns. Los elétrons de valência das camadas externas de metais e grafite são facilmente destacadas do núcleo. e tornar-se elétrons livres, que formam os portadores de condutividade elétrica.

A concentração de elétrons livres em metais e grafite é muito grande., cerca de 10 ^ 22 por centímetro cúbico. A resistividade de metais e grafite é, por tanto, muito pequeno e a condutividade elétrica muito grande.

condutores líquidos

As soluções eletrolíticas também são condutoras, cujos portadores são íons positivos e negativos. Foi demonstrado que a maioria dos líquidos puros, embora possam dissociar, eles fazem isso em um pequeno grau e, por tanto, eles não são motoristas. Porém, se um pouco de eletrólito for adicionado, a concentração de íons é grandemente aumentada, o que faz com que a resistividade caia consideravelmente.

Isso ocorre porque a concentração de portadores no eletrólito é muito menor do que a dos metais.. Além do mais, Os íons têm uma grande interação com o meio circundante, o que torna sua mobilidade no campo elétrico externo muito menor.

Gases Condutores

Os gases ionizados também podem conduzir eletricidade e seus portadores são elétrons e íons positivos e negativos.. Como uma regra, gases são bons isolantes. Moléculas de gás podem ser dissociadas com a ajuda de manipulações externas, como aquecimento ou irradiação de raios-X, raios gama ou luz ultravioleta. O gás ionizado pode então se tornar um condutor..

A condutividade de gases ionizados é altamente dependente da voltagem aplicada e é freqüentemente acompanhada por processos físicos como geração de som e luminescência.. Gases ionizados são freqüentemente usados ​​na fabricação de fontes de luz elétrica..

Qual metal é o melhor condutor de eletricidade?

A concentração de elétrons livres em metais é grande.. Por isso, a condutividade do condutores metálicos é geralmente maior do que a de outros materiais condutores. A resistividade dos condutores metálicos geralmente diminui à medida que a temperatura cai.. Em temperaturas muito baixas, a resistividade de alguns metais e ligas quase desaparece e se torna supercondutora.

fios de prata
condutor de prata

Em relação à condutividade elétrica, o mais alto é o de prata, seguido de cobre e ouro. A prata também tem a maior condutividade térmica e refletividade de luz de todos os metais..

Por que a prata é o melhor condutor de eletricidade?? Tem a ver com sua valência química e sua estrutura cristalina.. Em comparação com outros metais, os elétrons da prata se movem mais livremente.

Porém, embora a prata seja a melhor condutor de material, cobre e alumínio são mais usados ​​em aplicações elétricas. Isso porque o cobre é mais barato e tem maior resistência à corrosão.. No pagamento, No entanto, tem condutividade reduzida em sua superfície externa quando perde seu brilho.

Tabela da Ordem de Condutividade dos Metais

Como o tamanho e a forma de uma substância afetam sua condutividade elétrica, Todas as amostras são assumidas como tendo o mesmo tamanho.. A ordem dos metais vivos comuns, do mais condutivo ao menos condutivo, é a seguinte.

Prata > Cobre > ouro > Alumínio > Zinco > Níquel > Latão > Bronze > ferro > Platina > Aço carbono > Conduzir > Aço inoxidável

Fatores que afetam a condutividade elétrica

A condutividade elétrica de um material pode ser influenciada por condições externas e, em geral, existem cinco fatores principais.

  1. Temperatura: A mudança de temperatura de qualquer condutor modificará sua condutividade elétrica. Em geral, o aumento da temperatura causa excitação térmica dos átomos e diminui a condutividade, enquanto a resistividade aumenta. Essa relação é geralmente linear, exceto em baixas temperaturas.
  2. Impurezas: Adicionar impurezas a um condutor reduz sua condutividade.. Por exemplo, a prata não refinada não é tão boa condutora quanto a prata pura. Prata enferrujada não é tão boa quanto prata brilhante. As impurezas afetam a condutividade porque impedem o livre movimento dos elétrons..
  3. Estrutura cristalina e fases: Se houver diferentes fases no material, condutividade elétrica é ligeiramente reduzida na interface. A maneira como o material é manuseado também afeta sua condutividade elétrica..
  4. Campo eletromagnetico: Quando uma corrente elétrica flui através de um condutor, gera seu próprio campo eletromagnético. O campo magnético é perpendicular ao campo elétrico.. O campo eletromagnético externo cria uma resistência magnética que retarda o fluxo de corrente.
  5. Frequência: O número de ciclos de oscilação por segundo que a corrente alternada completa é a sua frequência.. De um certo nível, altas frequências fazem com que a corrente flua em torno de um condutor sem passar por ele (efeito de filme). Como não há oscilações, o efeito de pele não ocorre com corrente contínua.
Efeito de pele de motorista
efeito de filme

Materiais Eletricamente Condutores

Los materiais eletricamente condutores são materiais usados ​​para transmitir corrente elétrica com apenas uma pequena perda de energia. Eles são representados principalmente por fios e cabos elétricos.

Com o desenvolvimento da indústria de eletricidade, revestimentos condutores também são amplamente utilizados, materiais condutores transparentes e adesivos. As propriedades básicas dos materiais condutores são caracterizadas por sua resistividade.

Vários cabos elétricos
Fios e cabos de cobre e alumínio

Os condutores metálicos usados ​​em fios e cabos elétricos são principalmente de cobre., alumínio e suas ligas. O cobre como material condutor é principalmente cobre eletrolítico, com um teor de cobre de 99,97% tudo 99,98%. A presença de impurezas metálicas e oxigênio pode reduzir a condutividade elétrica dos condutores de cobre..

Os fios de alumínio têm baixa condutividade elétrica em comparação com os fios de cobre.. Porém, seu peso é leve e sua densidade relativa é apenas 1/3 do cobre. Esta é uma das principais vantagens dos condutores de alumínio. Usado principalmente como linha de energia e distribuição. Para os cabos de alta tensão de mais de 160 kV, condutores de alumínio reforçados com fios de aço ou liga de alumínio são frequentemente usados.