전기 전도체 : 유형 및 주요 특성 - 물리적 인 - 2026

전기 도체 또는 도전성 물질 의 특정 특성 지정 전류의 흐름에 작은 저항을 갖도록 그이다. 전기 전도체의 원자 구조는 전기 전도체를 통한 전자의 이동을 촉진하며, 이러한 유형의 요소는 전기 전송을 선호합니다.

컨덕터는 다양한 형태로 표시 될 수 있으며, 그중 하나는 전기 회로의 일부가되지 않은 금속 막대 (막대)와 같은 특정 물리적 조건의 재료입니다. 전기 어셈블리의 일부가 아니지만 이러한 재료는 항상 전도성을 유지합니다.

또한 주거 및 산업 환경에서 전기 회로의 연결 요소로 공식적으로 사용되는 단극 또는 다극 전기 전도체가 있습니다. 이러한 유형의 도체는 절연 표면으로 덮인 구리선 또는 다른 유형의 금속 재료로 내부에 형성 될 수 있습니다.

또한 회로 구성에 따라 주거용 도체 (얇은) ​​또는 배전 시스템의 지하 수도꼭지 용 케이블 (두꺼움)을 구분할 수 있습니다.

이 기사의 목적을 위해 우리는 순수한 상태의 전도성 재료의 특성에 초점을 맞출 것입니다. 또한 오늘날 가장 많이 사용되는 전도성 재료와 그 이유를 알게 될 것입니다.

형질

전기 전도체는 전기적 및 물리적 특성 덕분에 가능하며 전도체를 통한 전기 순환이 변형이나 파괴를 유발하지 않도록 보장하는 전류 통과에 많은 저항을 제공하지 않는 것이 특징입니다. 문제의 자료의.

전기적 특성

전기 전도체의 주요 전기적 특성은 다음과 같습니다.

좋은 전도도

전기 전도체는 전기 에너지를 전달하는 기능을 수행하기 위해 우수한 전기 전도성을 가져야합니다.

1913 년 중반에 국제 전기 기술위원회는 순수한 상태에서 구리의 전기 전도도가 다른 전도성 물질의 전도도를 측정하고 비교하는 기준이 될 수 있다고 결정했습니다.

따라서 International Annealed Copper Standard (영어로 된 약어 인 IACS)가 제정되었습니다.

채택 된 기준은 길이 1m의 어닐링 된 구리선과 20 ° C에서 질량 1g의 전도도이며 값은 5.80 x 10 ⁷ Sm ^-1 입니다. 이 값은 100 % 전기 전도도 IACS로 알려져 있으며 전도성 재료의 전도도 측정을위한 기준입니다.

전도성 재료는 IACS가 40 % 이상이면 그 자체로 간주됩니다. 전도도가 100 % IACS보다 큰 재료는 전도성이 높은 재료로 간주됩니다.

원자 구조는 전류의 흐름을 허용합니다

원자는 원자가 껍질에 전자가 거의 없기 때문에 원자 구조는 전류의 통과를 허용하고 차례로 이러한 전자는 원자의 핵에서 분리됩니다.

설명 된 구성은 전자가 한 원자에서 다른 원자로 이동하는 데 많은 양의 에너지가 필요하지 않아 전도체를 통한 전자의 이동을 용이하게 함을 의미합니다.

이러한 유형의 전자를 자유 전자라고합니다. 원자 구조 전반에 걸친 그들의 배치와 이동의 자유는 전도체를 통한 전기 순환을 유도합니다.

연합 된 핵

전도체의 분자 구조는 단단하게 짜여진 핵 네트워크로 구성되며, 이는 응집력으로 인해 실질적으로 움직이지 않습니다.

이것은 분자 내에서 멀리 떨어진 전자의 이동을 유도합니다. 왜냐하면 그들은 자유롭게 움직이고 전기장의 근접성에 반응하기 때문입니다.

이 반응은 특정 방향으로 전자의 이동을 유도하여 전도성 물질을 통한 전류 순환을 허용합니다.

정전기 균형

특정 전하를 받음으로써 전도성 물질은 결국 물질 내에서 전하의 이동이 발생하지 않는 정전기 평형 상태에 도달합니다.

양전하는 물질의 한쪽 끝에서 응집되고 음전하는 반대쪽 끝에서 축적됩니다. 도체 표면을 향한 전하의 변위는 도체 내부에 동일하고 반대되는 전기장의 존재를 생성합니다. 따라서 재료 내의 총 내부 전기장은 0입니다.

물리적 특성

온순한

전기 전도체는 가단성이 있어야합니다. 즉, 파손되지 않고 변형 될 수 있어야합니다.

전도성 재료는 종종 구부리고 구부러져 야하는 국내 또는 산업 응용 분야에서 사용됩니다. 따라서 가단성은 매우 중요한 특성입니다.

내성

이러한 재료는 전류 순환으로 인한 고온과 함께 일반적으로받는 기계적 스트레스 조건을 견디기 위해 내마모성이 있어야합니다.

절연 층

주거 또는 산업 응용 분야에서 또는 상호 연결된 전기 공급 시스템의 일부로 사용되는 경우 도체는 항상 적절한 절연 층으로 덮여 있어야합니다.

절연 재킷이라고도하는이 외층은 전도체를 통해 흐르는 전류가 주변의 사람이나 물체와 접촉하는 것을 방지하는 데 필요합니다.

전기 전도체의 유형

전기 전도체에는 다양한 범주가 있으며, 차례로 각 범주에는 전기 전도도가 가장 높은 재료 또는 매체가 있습니다.

탁월하게 최고의 전기 전도체는 구리, 금,은, 알루미늄, 철 및 일부 합금이 두드러지는 단단한 금속입니다.

그러나 흑연 또는 식염수와 같이 전기 전도 특성이 좋은 다른 유형의 재료 또는 용액이 있습니다.

전기 전도가 수행되는 방식에 따라 아래에 자세히 설명 된 세 가지 유형의 재료 또는 전도성 매체를 구분할 수 있습니다.

금속 도체

이 그룹은 단단한 금속과 각각의 합금으로 구성됩니다.

금속 전도체는 자유 전자 구름을 통해 전류 순환을 선호하는 높은 전도도를 가지고 있습니다. 금속은 더 많은 양의 에너지를 투자하지 않고 원자의 마지막 궤도에있는 전자를 포기하여 한 원자에서 다른 원자로 전자의 점프를 유리하게 만듭니다.

다른 한편, 합금은 높은 저항률을 갖는 특징이 있습니다. 즉, 도체의 길이와 직경에 비례하는 저항을 나타냅니다.

전기 설비에서 가장 일반적으로 사용되는 합금은 구리-아연 합금 인 황동입니다. 철과 주석의 합금 인 양철; 구리 니켈 합금; 및 크롬 니켈 합금.

전해 도체

이들은 이온 등급의 전기 전도를 돕는 자유 이온으로 구성된 솔루션입니다.

대부분의 경우 이러한 유형의 전도체는 이온 용액에 존재합니다. 전해 물질이 전하 운반체가 될 이온을 형성하기 위해 부분적 (또는 전체) 해리를 거쳐야하기 때문입니다.

전해 전도체는 화학 반응과 물질의 변위를 기반으로 작동하며, 이는 자유 이온에 의해 활성화 된 순환 경로를 통한 전자의 이동을 촉진합니다.

기체 전도체

이 범주에는 이전에 이온화 과정을 거친 가스가 있으며이를 통해 전기를 전도 할 수 있습니다.

공기 자체는 절연 파괴시 번개 및 방전 형성을위한 전도성 매체 역할을 할 때 전기 전도체 역할을합니다.

지휘자의 예

알류미늄

어닐링 된 구리에 비해 전도성이 35 % 낮음에도 불구하고 무게가 후자보다 3 배 가볍기 때문에 오버 헤드 전기 전송 시스템에 많이 사용됩니다.

고전압 소켓은 일반적으로 폴리 염화 비닐 (PVC)의 외부 표면으로 덮여있어 도체가 과열되는 것을 방지하고 외부에서 전류의 흐름을 차단합니다.

구리

전도성과 가격 사이의 균형을 고려할 때 산업 및 주거용 응용 분야에서 전기 전도체로 가장 많이 사용되는 금속입니다.

구리는 도체의 전류 측정 용량에 따라 하나 또는 여러 개의 와이어가있는 중저 게이지의 도체에 사용할 수 있습니다.

금

마이크로 프로세서 및 집적 회로의 전자 어셈블리에 사용되는 재료입니다. 또한 차량용 배터리 단자를 제조하는데도 사용됩니다.

금의 전도도는 어닐링 된 금의 전도도보다 약 20 % 낮습니다. 그러나 내구성이 뛰어나고 부식에 강한 소재입니다.

은

6.30 x 10 ⁷ Sm ^-1 의 전도도 (어닐링 된 구리의 전도도보다 9-10 % 더 높음)로 현재까지 알려진 가장 높은 전기 전도도를 가진 금속입니다.

금이나 구리와 비슷한 경도를 가진 매우 가단하고 연성 소재입니다. 그러나 비용이 매우 높기 때문에 업계에서 그다지 일반적이지 않습니다.

참고 문헌

1. 전기 전도체 (sf). Ecured. 쿠바 하바나. 출처 : ecured.cu
2. 전기 전도체 (sf). 출처 : aprendeelectricidad.weebly.com
3. Longo, J. (2009) 전기 전도체. 출처 : vivehogar.republica.com
4. Martín, T 및 Serrano A. (nd). 정전기 평형 상태의 도체. 마드리드 폴리 테크닉 대학교. 스페인. 출처 : montes.upm.es
5. Pérez, J. 및 Gardey, A. (2016). 전기 전도체의 정의. 출처 : definicion.de
6. 전기 전도체 (sf)의 특성. 출처 : neetescuela.org
7. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). 전기 전도도. 출처 : es.wikipedia.org
8. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). 전기 도체. 출처 : es.wikipedia.org