Vrijednost metala izravno je određena njihovim kemijskim i fizikalnim svojstvima. U slučaju takvog pokazatelja kao što je električna vodljivost, ovaj odnos nije tako jednostavan. Najelektričniji metal, mjereno na sobnoj temperaturi (+20 °C), je srebro.
No visoka cijena ograničava upotrebu srebrnih dijelova u elektrotehnici i mikroelektronici. Srebrni elementi u takvim uređajima koriste se samo u slučaju ekonomske isplativosti.
Fizičko značenje vodljivosti
Upotreba metalnih vodiča ima dugu povijest. Znanstvenici i inženjeri koji rade u područjima znanosti i tehnologije koji koriste električnu energiju dugo su se odlučili za materijale za žice, terminale, kontakte, tiskane ploče itd. Fizička veličina koja se naziva električna vodljivost pomaže u određivanju najelektričnijeg metala na svijetu.
Koncept vodljivosti je inverzan električnom otporu. kvantitativno izražavanjevodljivost se odnosi na jedinicu otpora, koja se u međunarodnom sustavu jedinica (SI) mjeri u omima. Jedinica za električnu vodljivost u SI sustavu je Siemens. Ruska oznaka za ovu jedinicu je Sm, međunarodna je S. Električna vodljivost od 1 Sm ima dio električne mreže s otporom od 1 Ohm.
vodljivost
Mjera sposobnosti tvari da provodi elektricitet naziva se električna vodljivost. Najelektričniji metal ima najveći sličan pokazatelj. Ova karakteristika se može odrediti za bilo koju tvar ili medij instrumentalno i ima numerički izraz. Električna vodljivost cilindričnog vodiča jedinične duljine i jedinične površine poprečnog presjeka povezana je sa specifičnim otporom ovog vodiča.
Sustavna jedinica vodljivosti je Siemens po metru - Sm/m. Da bismo saznali koji je od metala najelektričniji metal na svijetu, dovoljno je usporediti njihovu specifičnu vodljivost, utvrđenu eksperimentalno. Otpor možete odrediti pomoću posebnog uređaja - mikroohmmetra. Ove karakteristike su obrnuto ovisne.
Provodljivost metala
Sam koncept električne struje kao usmjerenog toka nabijenih čestica čini se skladnijim za tvari koje se temelje na kristalnim rešetkama karakterističnim za metale. Nosioci naboja u slučaju električne struje u metalima su slobodni elektroni, a ne ioni, kao što je to slučaj u tekućim medijima. Eksperimentalno je utvrđeno da kada se u metalima pojavi struja, nemadolazi do prijenosa čestica materije između vodiča.
Metalne tvari razlikuju se od drugih po labavijim vezama na atomskoj razini. Unutarnju strukturu metala karakterizira prisutnost velikog broja "usamljenih" elektrona. koji i pod najmanjim utjecajem elektromagnetskih sila tvore usmjereno strujanje. Stoga nije uzalud da su metali najbolji vodiči električne struje, a upravo takve molekularne interakcije razlikuju najelektričniji metal. Još jedno specifično svojstvo metala temelji se na strukturnim značajkama kristalne rešetke metala - visokoj toplinskoj vodljivosti.
Najbolji dirigenti - metali
4 metala od praktične važnosti za njihovu upotrebu kao električni vodiči raspoređeni su sljedećim redoslijedom u odnosu na vrijednost vodljivosti, mjerenu u S/m:
- Srebro - 62 500 000.
- Bakar - 59,500,000.
- Zlato - 45,500,000.
- Aluminij - 38,000,000.
Može se vidjeti da je najelektričniji metal srebro. No, kao i zlato, koristi se za organiziranje električne mreže samo u posebnim posebnim slučajevima. Razlog je visoka cijena.
Ali bakar i aluminij su najčešći izbor za električne uređaje i kabelske proizvode zbog niske električne otpornosti i pristupačnosti. Drugi metali se rijetko koriste kao vodiči.
Čimbenici koji utječu na vodljivost metala
Čak i električno vodljivimetal smanjuje svoju vodljivost ako sadrži druge aditive i nečistoće. Legure imaju drugačiju strukturu kristalne rešetke od "čistih" metala. Odlikuje se kršenjem simetrije, pukotinama i drugim nedostacima. Vodljivost se također smanjuje s povećanjem temperature okoline.
Povećana otpornost svojstvena legurama nalazi primjenu u grijaćim elementima. Nije slučajno da se nikrom, fechral i druge legure koriste za izradu radnih elemenata električnih peći i grijača.
Najelektričniji metal je dragocjeno srebro, koje zlatari više koriste za kovanje novca itd. Ali u tehnologiji i instrumentaciji, njegova posebna kemijska i fizikalna svojstva se široko koriste. Na primjer, osim što se koristi u jedinicama i sklopovima sa smanjenim otporom, posrebrenje štiti kontaktne skupine od oksidacije. Jedinstvena svojstva srebra i njegovih legura često čine njegovu upotrebu opravdanom unatoč visokoj cijeni.
