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?
Índice
- Tipos de Condutor Elétrico
- Qual metal é o melhor condutor de eletricidade?
- Fatores que afetam a condutividade elétrica
- Materiais Eletricamente Condutores
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.
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.
- 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.
- 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..
- 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..
- 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.
- 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.
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.
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.