Sähkötekniikassa esine tai materiaali, joka sallii virtauksen sähkövirta kutsutaan kapellimestariksi. Virtalähteen suunta on yhteen tai useaan suuntaan. Yhteiset sähköjohtimet on valmistettu tavallisista metalleista valmistetuilla aineilla. Sähkövirran voi tuottaa elektronivirta, reiät ja joissakin tapauksissa positiiviset ionit tai negatiiviset ionit. Metallissa elektronit ovat pääliikkeitä, mutta paristoissa kationiset elektrolyytit riippuvat positiivisten varausten kantajista. Samoin polttokennoissa protonijohtimen liikkuvat protonit riippuvat positiivisten varausten kantajista. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta sähköjohtimesta, tyypeistä ja ominaisuuksista.
Mikä on sähköjohdin?
Sähköjohtimen määritelmä on materiaali, joka sallii muuten äänen, lämmön virtauksen. Sähkönjohtavuus on kyky johtaa sähköä. Parhaat esimerkit sähköjohtimet ovat metalleja, kuten kupari, rauta jne. Niitä käytetään pääasiassa johtojen valmistamiseen, jotta sähkövirta voidaan kuljettaa. Tiedämme sen puolijohteet ovat eräänlaisia materiaaleja, koska ne sallivat sähkön virtauksen niiden läpi, mutta eivät kovin hyvin. Ja joitain materiaaleja, kuten vastukset rajoittaa virtaa, koska ne tekivät erittäin vaikea pysäyttää virran virtauksen.
sähköjohdin
Eristin voidaan määritellä materiaaliksi, joka estää virran virtauksen, ja niitä käytetään pääasiassa johtojen kuten muovin peittämiseen. Jotkut materiaalit, kuten suprajohteet, eivät tarjoa vastus sähkön virtaukseen. Johtimen vastus kasvaa, kun lämpötila nousee.
Esimerkkejä
Parhaita esimerkkejä sähköjohtimista ovat pääasiassa seuraavat. Sähköjohdin tunnetaan parhaiten, kun johtoa käytetään normaalin paineen ja lämpötilan olosuhteissa, kuten hopea.
Se ei ole aina täydellinen vaihtoehto kuin materiaali, vaikka sen hinta ja oksidikerros. Tätä kerrosta kutsutaan pilaantumiseksi eikä se ole suotuisa. Samoin verdigris, ruoste ja muut oksidikerrokset vähentävät johtavuutta. Esimerkkejä tehokkaista johtimista ovat hopea, kulta, kupari, alumiini, elohopea, teräs, rauta, merivesi ja betoni. Lisää johtimia, kuten platina, messinki, pronssi, grafiitti, likainen vesi ja sitruunamehu.
Elektronivirta sähköjohtimessa
Johtimessa virtaavat elektronit eivät ole suorassa juoksunopeuden takia. Tämän vuoksi elektronien virtaus kaatuu joka hetki johtimessa olevien atomien kautta. Tämä nopeus on melko pieni, koska siellä on paljon vapaita elektroneja. Johtimessa elektronien tiheys voidaan arvioida niin, että voimme mitata tunnetun virran ajonopeuden. Kun tiheys on suurempi, tarvitaan pieni virtausnopeus tunnetulle virralle. Johtimessa virtaavat elektronit ovat sähkökenttää vastaan, jota merkitään ”E”: llä.
Kuinka kapellimestari johtaa virtaa?
Sähköjohdinhiukkasen materiaali ei saa sisältää energiaa kahden kaistan välillä, kuten valenssi ja johtavuus. Valanssikaistalla ulkoiset elektronit kiinnittyvät atomiin epävarmasti. Kun elektronit saavat virtaa lämpövaikutuksen takia, muuten sähkömoottorin voiman, ja sitten se virtaa yhdeltä kaistalta toiselle kaistalle.
Johtokaistalla elektroni saa vapauden matkustaa missä tahansa johtimen sisällä. Johdin on muotoiltu atomien kanssa. Siksi tämä kaista on kokonaisuutena suuressa määrässä elektroneja. Metallisidokset ovat johtimien sisällä + metalli-ionirakenteen perusteella. Nämä rakenteet on suljettu elektronipilven läpi.
Kun potentiaalinen ero tapahtuu johtimessa kahden pään yli, elektronit hankkivat riittävän energian syöttämään pienemmästä energiasta korkeammalle energialle tällä kaistalla johdinmateriaalin tuottamaa minuuttivastusta vastaan. Virran virtaus on päinvastaisessa suunnassa kuin elektronien virtaus.
Sähköjohtimien tyypit
On olemassa erityyppisiä johtimia, jotka sisältävät seuraavat.
“ero AC ja DC ”
sähköjohtimien tyypit
Metallit
Metalli on johtava materiaali, jota käytetään käytännön sovelluksissa. Esimerkiksi talon ympärillä käytetyssä sähköjohdossa käytetään todennäköisesti kuparilangan kaltaista johtavaa materiaalia sisältävä sähköpistoke sisältää metallia, ja sähkörautojen sisälaite sisältää metalleja, kuten johtavaa materiaalia. Koska metallilla on lukemattomia vapaita elektroneja ja kannustaa liikkuvuuteen, parhaat metallijohtimet ovat pääasiassa hopeaa, kuparia ja kultaa.
Ei metallit
Ei-metallit ovat erittäin hyviä sähköjohtimia. Esimerkiksi grafiittimuotoinen hiili on erittäin hyvä sähköjohdin. Grafiitin rakenteessa voimme havaita, että kytkemiseen käytetään vain 3-4 hiiliatomia. Vapaasitoutumista varten se jättää yhden elektronin, mutta suurin osa ei-metalleista eivät ole erinomaisia sähkönjohtimia.
Ioniset johtimet
Johtimien liuosmuotoa kutsutaan ionijohtimiksi. Parhaita esimerkkejä näistä johtimista ovat merivesi tai suolavesi, koska nämä ovat hyviä sähkönjohtimia.
Puolijohteet
Puolijohteet eivät ole hyviä johtamaan sähköä kuin johtimet, mutta niitä käytetään silti monissa sovelluksissa. Parhaita esimerkkejä puolijohteista ovat pääasiassa Ge (Germanium) ja Si (Pii).
Johtimen ominaisuudet
Johtimen epävakauden olosuhteet sisältävät pääasiassa seuraavat.
- Johtimet sallivat aina elektronien ja niiden sisällä olevien ionien virtauksen.
- Johtimen sähkökenttä on nolla, mikä sallii elektronien virrata niissä.
- Johtimen varaustiheys ei ole mitään
- Ilmaiset maksut ovat pääasiassa vain johtimen ulkopuolella
- Johdin, joka kaikki pisteet ovat samalla potentiaalilla
On monia metalleja, jotka ovat hyviä sähköjohtimia. Koska sähkövirtaa syöttävät laitteen osat on suunniteltu metallien kanssa. Eristin on johtimen muovipinnoite, joka suojaa meitä sähköiskulta.
Näin ollen kyse on sähköstä kuljettaja mikä on sovellettavissa sähkönsiirtoon, on tyypillisesti säikeinen. Näihin johtimiin sisältyy valtava joustavuus ja mekaaninen lujuus, kun ne verrataan ainoaan saman poikkileikkausalueen johtimeen. Yleensä näissä johtimissa keskijohdin on suljettu johtojen eri kerroksilla. Johtimen koko voidaan päättää sen vastaavan kuparin poikkileikkausalueen ja kunkin merkkijonon halkaisijan omaavien merkkijonojen lukumäärän perusteella. Tässä on kysymys sinulle, mainitse vielä muutama kapellimestari?
