Vlera e metaleve përcaktohet drejtpërdrejt nga vetitë e tyre kimike dhe fizike. Në rastin e një treguesi të tillë si përçueshmëria elektrike, kjo marrëdhënie nuk është aq e drejtpërdrejtë. Metali më përçues elektrik, kur matet në temperaturën e dhomës (+20 °C), është argjendi.
Por kostoja e lartë kufizon përdorimin e pjesëve të argjendit në inxhinierinë elektrike dhe mikroelektronikën. Elementet e argjendit në pajisje të tilla përdoren vetëm në rast të fizibilitetit ekonomik.
Kuptimi fizik i përcjellshmërisë
Përdorimi i përçuesve metalikë ka një histori të gjatë. Shkencëtarët dhe inxhinierët që punojnë në fushat e shkencës dhe teknologjisë që përdorin energjinë elektrike kanë vendosur prej kohësh materialet për telat, terminalet, kontaktet, pllakat e qarkut të printuar, etj. Një sasi fizike e quajtur përçueshmëri elektrike ndihmon për të përcaktuar metalin më përçues elektrik në botë.
Koncepti i përçueshmërisë është i kundërt me rezistencën elektrike. shprehje sasiorepërçueshmëria lidhet me njësinë e rezistencës, e cila në sistemin ndërkombëtar të njësive (SI) matet në ohmë. Njësia e përçueshmërisë elektrike në sistemin SI është Siemens. Emërtimi rus për këtë njësi është Sm, ai ndërkombëtar është S. Një përçueshmëri elektrike prej 1 Sm ka një seksion të një rrjeti elektrik me një rezistencë prej 1 Ohm.
Përçueshmëri
Matja e aftësisë së një substance për të përcjellë elektricitetin quhet përçueshmëri elektrike. Metali më përçues elektrik ka treguesin më të lartë të ngjashëm. Kjo karakteristikë mund të përcaktohet për çdo substancë ose medium instrumentalisht dhe ka një shprehje numerike. Përçueshmëria elektrike e një përcjellësi cilindrik me gjatësi njësi dhe sipërfaqe tërthore të njësisë lidhet me rezistencën specifike të këtij përcjellësi.
Njësia e sistemit të përçueshmërisë është Siemens për metër - Sm/m. Për të zbuluar se cili prej metaleve është metali më përçues elektrik në botë, mjafton të krahasohet përçueshmëria e tyre specifike, e përcaktuar eksperimentalisht. Ju mund të përcaktoni rezistencën duke përdorur një pajisje të veçantë - një mikroommetër. Këto karakteristika varen në mënyrë të kundërt.
Përçueshmëria e metaleve
Vetë koncepti i rrymës elektrike si një rrjedhë e drejtuar e grimcave të ngarkuara duket më harmonike për substancat e bazuara në grilat kristalore karakteristike të metaleve. Bartësit e ngarkesës në rast të një rryme elektrike në metale janë elektrone të lira, dhe jo jone, siç është rasti në mediat e lëngëta. Është vërtetuar eksperimentalisht se kur një rrymë ndodh në metale, nuk kaka një transferim të grimcave të lëndës ndërmjet përcjellësve.
Substancat metalike ndryshojnë nga të tjerat në lidhje më të lirshme në nivelin atomik. Struktura e brendshme e metaleve karakterizohet nga prania e një numri të madh elektronesh "të vetmuar". të cilat, nën ndikimin më të vogël të forcave elektromagnetike, formojnë një rrjedhë të drejtuar. Prandaj, jo më kot metalet janë përçuesit më të mirë të rrymës elektrike dhe janë pikërisht ndërveprime të tilla molekulare që dallojnë metalin më përçues elektrik. Një veçori tjetër specifike e metaleve bazohet në veçoritë strukturore të rrjetës kristalore të metaleve - përçueshmëri e lartë termike.
Përçuesit më të mirë - metalet
4 metale me rëndësi praktike për përdorimin e tyre si përçues elektrikë shpërndahen në rendin e mëposhtëm në lidhje me vlerën e përçueshmërisë, e matur në S/m:
- Argjend - 62 500 000.
- Bakër - 59,500,000.
- Ar - 45,500,000.
- Alumin - 38,000,000.
Mund të shihet se metali më përçues elektrik është argjendi. Por si ari, përdoret për të organizuar rrjetin elektrik vetëm në raste të veçanta specifike. Arsyeja është kostoja e lartë.
Por bakri dhe alumini janë zgjidhja më e zakonshme për pajisjet elektrike dhe produktet kabllore për shkak të rezistencës së tyre të ulët elektrike dhe përballueshmërisë. Metalet e tjera përdoren rrallë si përçues.
Faktorët që ndikojnë në përçueshmërinë e metaleve
Edhe më përçuesit elektrikmetali zvogëlon përçueshmërinë e tij nëse përmban aditivë dhe papastërti të tjera. Lidhjet kanë një strukturë të ndryshme të rrjetës kristalore sesa metalet "të pastra". Dallohet nga një shkelje në simetri, çarje dhe defekte të tjera. Përçueshmëria gjithashtu zvogëlohet me rritjen e temperaturës së ambientit.
Rezistenca e rritur e natyrshme në lidhjet gjen aplikim në elementët ngrohës. Nuk është rastësi që nikromi, fekrali dhe lidhjet e tjera përdoren për të bërë elementë punues të furrave elektrike dhe ngrohësve.
Metali më përçues elektrik është argjendi i çmuar, i përdorur më shumë nga argjendaritë për prerjen e monedhave, etj. Por në teknologji dhe instrumente, vetitë e tij të veçanta kimike dhe fizike përdoren gjerësisht. Për shembull, përveç përdorimit në njësi dhe montime me rezistencë të reduktuar, veshja me argjend mbron grupet e kontaktit nga oksidimi. Vetitë unike të argjendit dhe lidhjeve të tij shpesh e bëjnë përdorimin e tij të justifikuar pavarësisht kostos së lartë.
