İletken, ısı veya elektrik akımı iletebilen bir maddedir.
Hiç ısıya veya elektriğe yakın bir kaşık veya metal bir nesne tuttunuz mu, o zaman ısıyı veya elektriği hissedeceğiz, değil mi? Eller ısınır ve elektrik çarpar. Bu, ısının iletken malzeme tarafından iletilmesinin etkisidir.
İletken Tanımı
İletkenler, ısı veya elektrik akımı iletme kabiliyetine sahip maddeler veya malzemelerdir.
İletkenler, çok az özgül dirence sahip oldukları için elektriği iyi iletebilirler.
Direnç miktarı, malzeme türünden veya bileşen malzemelerden, malzemenin direncinden, uzunluğundan ve kesit alanından etkilenir.
İletken Malzeme Gereksinimleri
Malzemelerin iletilmesi için koşullar şunlardır:
1. İyi iletkenlik
Nispeten küçük yoğunluk değerine sahip bir iletken malzemede iyi iletkenlik. Tip direnci ne kadar küçükse, malzemenin iletkenlik değeri o kadar iyidir. Tip direnci, malzemenin iletkenliği ile ters orantılıdır.
Malzeme iletkenliği, ısı iletkenliği ve elektriksel iletkenlik ile ilgilidir.
Termal iletkenlik, belirli bir zaman aralığında malzemeden geçebilen ısı miktarını ifade eder. Metal, yüksek ısı iletkenliğine sahip bir malzemedir, bu nedenle metal, iletken olarak yüksek iletkenliğe sahip olma eğilimindedir.
Elektrikte iletkenlik, bir iletkenin elektrik akımı iletme yeteneğini ifade eder. İletkenin elektriksel iletkenliğinin büyüklüğü, iletken malzemenin sahip olduğu direnç tipinden büyük ölçüde etkilenir. Tip direnci aşağıdaki denklemde ifade edilebilir:
R = ρ (l / A)
Bilgi:
- R = direnç (Ω)
- ρ = özgül direnç (Ω.m)
- l = iletken uzunluğu (metre)
- A = telin kesit alanı (m2)
2. Yüksek mekanik dayanım
İletken malzeme, ısıyı veya elektriği doğru şekilde iletebilmesi için yüksek mekanik dayanıma sahiptir. Yüksek mekanik mukavemete sahip malzemeler yoğun bileşen partiküllere sahiptir.
Ayrıca şunu okuyun: Uygulama - Anlam, Anlama ve Açıklamaİletken malzemeye bir ısı kaynağı veya elektrik akımı ile yaklaşıldığında, iletken malzemede titreşim veya titreşime neden olacaktır. Bu titreşim veya titreşim yoluyla, ısı veya elektrik akımı bir uçtan diğer iletken malzemeye akacaktır.
Malzemenin mekanik özellikleri, özellikle iletken malzeme yer üstünde olduğunda çok önemlidir. İletken malzemenin mekanik özelliklerinin bilinmesi gerekir çünkü elektrik akımı hattındaki yüksek gerilimlerin dağılımı ile ilişkilidir.
3. Küçük genişleme katsayısı
Küçük bir genleşme katsayısına sahip malzemeler, sıcaklık değişikliklerinin etkisiyle kolayca şekil, boyut veya hacim değiştirmeyecektir.
R = R {1 + α (t - t)},
bilgi:
- R: sıcaklıktaki bir değişiklikten sonraki direnç miktarı (Ω)
- R : sıcaklık değişiminden önceki ilk direnç (Ω)
- t: C cinsinden son sıcaklık sıcaklığı
- t: C cinsinden başlangıç sıcaklığı sıcaklığı
- α: özgül direncin direnç değerinin sıcaklık katsayısı
4. Malzemeler arasında farklı termoelektrik güç
Bir elektrik devresinde, bir elektrik akımı, sıcaklıktaki değişiklik nedeniyle her zaman termoelektrik güçte değişir. Sıcaklık noktası, iletken olarak kullanılan metal türü ile ilgilidir.
Bir temas noktasına iki farklı metal türü eklendiğinde ortaya çıkan etkiyi bilmek çok önemlidir. Farklı sıcaklık koşulları altında, malzeme farklı bir iletkenliğe sahiptir.
5. Elastisite modülü oldukça büyük
Bu özellik, yüksek voltaj dağılımı olduğunda kullanılması çok önemlidir. Yüksek esneklik modülüyle, iletken malzeme yüksek gerilime bağlı hasara karşı hassas olmayacaktır. Elektrik iletkeni cıva gibi bir sıvı, neon gibi bir gaz ve metal gibi bir katıdır.
İletken Malzeme Özellikleri Are
İletken malzemenin özellikleri iki tür karaktere ayrılmıştır:
- Bir iletkenin bir elektrik akımı ile enerjilendirildiğinde yeteneğini gösterme rolü olan elektriksel özellikler.
- İletkenin çekme dayanımı açısından yeteneğini gösteren mekanik özellikler .
İletken Malzemeler
İletken olarak yaygın olarak kullanılan malzemeler şunları içerir:
- Bakır, alüminyum, demir gibi sıradan metaller.
- Alaşım metal, belirli bir miktarda diğer metallerle karıştırılmış bakır veya alüminyumdan yapılmış bir metaldir. Bu, metalin mekanik mukavemetini artırmak için kullanışlıdır.
- Alaşımlı metal, iki veya daha fazla metal türünün sıkıştırma, eritme veya kaynaklama ile birleştirilen bir karışımıdır.
Her iletken malzemenin çeşitli direnç türleri vardır. Aşağıdaki tip direnç değerleri ile en sık kullanılan iletken malzemelerden bazıları şunlardır:
| İletken Malzemesi | Direnç Tipi (Ohm m) |
| Gümüş | 1,59 x 10-8 |
| Bakır | 1,68 x 10-8 |
| Altın | 2,44 x 10-8 |
| Alüminyum | 2,65 x 10-8 |
| Tungsten | 5,60 x 10-8 |
| Demir | 9,71 x 10-8 |
| Platin | 10,6 x 10-8 |
| Merkür | 98 x 10-8 |
| Nikromin (bir Ni, Fe, Cr alaşımı) | 100 x 10-8 |
İletken olarak en çok kullanılan malzeme bakırdır. Bakır malzeme nispeten küçük tipte bir direnç değerine ve ucuz bir fiyata sahiptir ve doğası gereği bol miktarda bulunur.
İletken Malzeme Örnekleri
İşte bazı iletken malzeme örnekleri:
1. Alüminyum
Saf alüminyumun enis kütlesi 2.7 g / cm3, erime noktası 658 oC'dir ve aşındırıcı değildir. Alüminyum, bakırın iletkenliğinin yaklaşık% 61.4'ü olan 35 m / Ohm.mm2 iletkenliğe sahiptir. 9 kg / mm2 gerilme mukavemetine sahip yumuşak olduğu için saf alüminyumun oluşturulması kolaydır. Bu nedenle alüminyum, çekiciliğini güçlendirmek için genellikle bakırla karıştırılır. Alüminyum kullanımı, ACSR (Alüminyum İletken Çelik Takviyeli), ACAR (Alüminyum İletken Alaşım Takviyeli) iletkenlerini içerir.
2. Bakır
Bakır, 0,004 / oC'lik bir sıcaklık genleşme katsayısı ile 20 oC'de 57 m / Ohm.mm2 gibi yüksek bir elektrik iletkenliğine sahiptir. Bakır, 20 ila 40 kg / mm2 gerilme mukavemetine sahiptir. Bakırın iletken bir malzeme olarak kullanılması, örneğin yalıtımlı tel (NYA, NYAF), kablolar (NYM, NYY, NYFGbY), baralar, lamelli çekme halkalı dc makinelerde AC makinelerde vb.
3. Cıva
Cıva, 0,95 Ohm. Mm2 / m'lik özgül direnci, 0,00027 / oC'lik bir sıcaklık katsayısı ile sıvı haldeki tek metaldir. Cıva kullanımı, elektronik tüpler için bir doldurma gazı, difüzyon pompası sıvıları, katı dielektrik malzemeleri elektriksel olarak ölçmek için alet malzemelerindeki elektrotlar ve termometreler için bir sıvı dolgu olarak içerir.
Referans : İletken ve İzolatör - Fizik Sınıfı