Металлы — это элементы периодической таблицы, проводящие как электричество, так и тепло. Итак, сначала давайте проверим, делает ли банка проводит электричество или нет.
Олово хорошо проводит электричество из-за своей металлической природы. Олово — это общее название химического элемента олова, представленного символом Sn. Олово принадлежит к группе металлов, несмотря на то, что оно находится в категории 14 группы периодической таблицы.
Признавая проводящие свойства олова, давайте сосредоточимся в этой статье на том, как олово проводит электричество, структуре и связях олова, а также на других свойствах олова.
Как олово проводит электричество?
Структура любого элемента периодической таблицы определяет его проводимость. Итак, давайте посмотрим, как олово проводит электричество.
Олово проводит электричество из-за движения этих делокализованных электронов. Олово имеет четыре электрона, которые делокализованы на его внешней орбите. Эти делокализованные электроны иметь полную свободу передвижения внутри конструкции.
Как правильно паять провода: какой припой и флюс нужен?!
Структура и связь олова
Структура и связи каждого элемента в периодической таблице всегда уникальны. Итак, давайте посмотрим на структуру и связь олова.
- Структура: деформированная, плотно упакованная структура характеризует структуру олова. Каждый атом олова находится в плотной упаковке. Это означает, что каждый из них окружен 12 ближайшими соседями.
- Связь: наиболее частый стабильный изотоп олова — металлический, с атомами, связанными друг с другом металлическими связями..
Свойства олова
- Олово — мягкий белый металл с серебристым оттенком. В результате придание олову определенной формы очень просто.
- Кроме того, что олово проводит электричество, оно также проводит тепло.
- У олова самая низкая температура плавления среди элементов группы 14, но при этом оно обладает сильным липким свойством.
- Кристаллы олова сталкиваются друг с другом, когда он скручивается, издавая жуткий потрескивающий «крик».
- Сильные кислоты и щелочи могут повредить олово, хотя почти нейтральные растворы мало на него влияют.
Является ли олово хорошим проводником электричества?
Каждый металл является проводником электричества, но величина проводимости различается. Итак, давайте проверим, является ли олово хорошим проводником или нет.
Олово не является хорошим проводником электричества, потому что его проводимость ниже, чем у других металлов периодической таблицы..
Фольга проводит электричество?
Олово (Sn) проводит электричество, как сейчас широко известно. Проверим, проводит ли фольга электричество или нет.
Оловянная фольга проводит электричество за счет движения своих четырех свободных, делокализованных валентных электронов. Когда на фольгу подается напряжение, эти электроны мигрируют с отрицательной на положительную сторону источника питания, позволяя электричеству течь. Тем не менее, это не особенно хороший проводник.
Как паять паяльником, обучение
Почему олово хуже проводит электричество, чем медь?
Электричество может проходить как через медь, так и через олово. Давайте теперь проанализируем, почему олово является худшим проводником, чем медь.
Олово является худшим проводником, чем медь, потому что объемный удельное сопротивление олова выше, чем у меди. Таким образом, его повышенное сопротивление делает его плохим проводником.
Какова электропроводность олова?
Было бы нехорошо предполагать, что что-то является электропроводным только потому, что оно похоже на другое проводящее вещество. Итак, давайте выясним, какова электропроводность олова.
Электропроводность олова составляет 9.17 х 10 6 См/м, что всего на 17% больше, чем у меди. Поскольку медь является эталоном, по которому оцениваются электрические материалы, мы сравниваем проводимость олова с медью. В результате значения проводимости представлены по отношению к меди.
Является ли олово хорошим проводником тепла и почему?
Каждый металл проводит тепло, но величина проводимости варьируется. Итак, давайте выясним, является ли олово эффективным проводником тепла или нет.
Олово является хорошим проводником тепла, поскольку оно передает тепло из-за наличия свободных делокализованных движущихся электронов. С другой стороны, он подходит для паяных соединений и соединений из-за его низкой температуры плавления и высоких адгезионных свойств.
Вывод:
Из этой статьи мы узнали, что олово способно проводить электричество. Однако его проводимость всего на 17% меньше, чем у меди. Это происходит потому, что олово имеет более высокое объемное сопротивление, чем медь.
Источник: ru.lambdageeks.com
Кто лучший проводник — олово или медь?
Проводники являются одной из основных составляющих электроники и электрики. Проводники используются для передачи электрического тока и могут быть изготовлены из разных материалов. Но кто же лучший проводник — олово или медь?
Олово
Олово — мягкий металл серого цвета, который часто используется для пайки электронных компонентов. Кроме того, олово является хорошим проводником электрического тока, но не таким хорошим, как медь. Олово имеет высокое сопротивление и необходимо использовать более толстый провод, чтобы передать тот же ток, который можно передать медным проводом меньшего размера.
Медь
Медь — это драгоценный металл, известный своими электрическими свойствами. Этот материал является превосходным проводником электрического тока и используется для проводов высокого качества. Медный провод имеет более низкое сопротивление и позволяет передавать больший ток на меньшей площади.
Кто лучший?
Таким образом, медь является лучшим проводником электрического тока, чем олово. Медь более эффективно передает электронное поле, что делает его лучшим материалом для передачи больших объемов электроэнергии. Поэтому там, где требуется передача мощности, медь является лучшим выбором.
Заключение
Как мы видим, выбор между медью и оловом зависит от типа работы, которую мы пытаемся выполнить. Если мы хотим передать большой объем электрической энергии, то медь будет самым подходящим материалом для этого. Однако, если мы работаем с электроникой и используем пайку, то олово будет лучшим выбором.
- При подключении HTC Max 4G к ПК Microsoft ActiveSync выдает ошибку. Что делать?
- Старение и химия
- Последовательность расположения олимпийских колец по цвету
- Что делать, если у телефона слабая батарея?
- А если мне нравятся девушки на много(ну лет так на 4-7) старше меня-это плохо?
- Как называется этот окрас собаки?
- Телесная насадка с шипами и открытой головкой Nude Sleeve L 14 см
- «Spartacus: Vengeance» — знаменитый боевик
Источник: sovet-kak.ru
Какие проводниковые материалы применяются в электроустановках
Проводник представляет собой электрический материал, предназначенный для проведения тока. Проводники широко используются для изготовления различных элементов электрических устройств, токопроводящих жил проводов и кабелей.
Из глубокой древности дошло до нас изготовление металлической проволоки. Тысячу лет назад (в X в.) научились протягивать ее через глазок — отверстие в волочильной доске. Но проволока долго служила лишь для механических целей.
В ней ценили прочность. Но лет 350 назад, когда начали изучать электрические явления, у металлической проволоки обнаружилось новое замечательное свойство — способность проводить электрические заряды. Так, в руках человека проволока стала электрическим проводом. Оказалось, что среди металлов особенно хорошей электропроводностью отличаются медь и алюминий (не считая драгоценных металлов).
Современные электрические провода и кабели делаются из очень чистой меди — до 99,93%, так как примеси увеличивают сопротивление току. Алюминий проводит ток несколько хуже. Поэтому провода из него приходится делать толще медных (при одинаковой величине тока).
Кстати, который из этих проводов окажется тяжелее: медный или алюминиевый?
Решим небольшую задачу. Удельное сопротивление меди 0,017, а алюминия 0,029. Значит, алюминий проводит ток в 1,7 раза хуже меди и во столько же раз провода из него приходится делать толще. Зато удельный вес меди 8,9 г/см 3 , а алюминия всего 2,7 г/см 3 — в 3,3 раза меньше. Значит, алюминиевый провод, несмотря на свою большую толщину, все-таки будет в 3,3:2,7 — почти в 2 раза легче медного.
Проводниковые материалы в электроустановках
Классификация полупроводниковых материалов
Итак, в качестве токопроводящих частей в электроустановках применяют проводники из меди, алюминия, их сплавов и железа (стали).
Медь является одним из лучших токопроводящих материалов. Плотность меди при 20°С 8,95 г/см 3 , температура плавления 1083° С. Медь химически мало активна, но легко растворяется в азотной кислоте, а в разбавленной соляной и серной кислотах растворяется только в присутствии окислителей (кислорода). На воздухе медь быстро покрывается тонким слоем окиси темного цвета, но это окисление не проникает в глубь металла и служит защитой от дальнейшей коррозии. Медь хорошо поддается ковке и прокатке без нагрева.
Для изготовления электрических проводников применяется электролитическая медь в слитках, содержащих 99,93% чистой меди.
Медные шины с трансформаторами тока в распределительном устройстве
Электропроводность меди сильно зависит от количества и рода примесей и в меньшей степени от механической и термической обработки. Удельное сопротивление меди при 20° С составляет 0,0172—0,018 ом х мм 2 /м.
Для изготовления проводников применяют мягкую, полутвердую или твердую медь с удельным весом соответственно 8,9, 8,95 и 8,96 г/см 3 .
Для изготовления деталей токоведущих частей широко используется медь в сплавах с другими металлами . Наибольшее применение получили следующие сплавы.
Бронзы — сплав меди с оловом с присадкой различных металлов. В зависимости от содержания в сплаве главного компонента бронзы называют оловянистыми, алюминиевыми, кремниевыми, фосфористыми, кадмиевыми. Удельное сопротивление бронзы 0,021 — 0,052 ом х мм 2 /м.
Латуни и бронзы отличаются хорошими механическими и физико-химическими свойствами. Они легко обрабатываются литьем и давлением, устойчивы против атмосферной коррозии.
Медь и алюминий — самые распространенные проводниковые материалы в электротехники
Алюминий — по своим качествам второй после меди токопроводящий материал. Температура плавления 659,8° С. Плотность алюминия при температуре 20° — 2,7 г/см 3 . Алюминий легко отливается и хорошо обрабатывается. При температуре 100 — 150° С алюминий ковок и пластичен (может быть прокатан в листы толщиной до 0,01 мм).
Электропроводность алюминия сильно зависит от примесей и мало от механической и тепловой обработки. Чем чище состав алюминия, тем выше его электропроводность и лучше противодействие химическим воздействиям. Обработка, прокатка и отжиг значительно влияют на механическую прочность алюминия. При холодной обработке алюминия увеличивается его твердость, упругость и прочность на растяжение. Удельное сопротивление алюминия при 20° С 0,026 — 0,029 ом х мм 2 /м.
При замене меди алюминием сечение проводника должно быть увеличено в отношении проводимостей, т. е. в 1,63 раза.
При равной проводимости алюминиевый проводник будет в 2 раза легче медного.
Для изготовления проводников применяют алюминий, содержащий не менее 98% чистого алюминия, кремния не более 0,3%, железа не более 0,2%
Для изготовления деталей токоведущих частей используют алюминиевые сплавы с другими металлами , например: Дюралюмины — сплав алюминия с медью и марганцем.
Силумин — легкий литейный сплав из алюминия с примесью кремния, магния, марганца.
Алюминиевые сплавы обладают хорошими литейными свойствами и высокой механической прочностью.
Наибольшее применение в электротехнике получили следующие алюминиевые сплавы :
Алюминиевый деформируемый сплав марки АД , имеющий алюминия не менее 98,8 и прочих примесей до 1,2.
Алюминиевый деформируемый сплав марки АД1 , имеющий алюминия не менее 99,3 н прочих примесей до 0,7.
Алюминиевый деформируемый сплав марки АД31 , имеющий алюминия 97,35 — 98,15 и прочих примесей 1,85 -2,65.
Сплавы марок АД и АД1 применяются для изготовления корпусов и плашек аппаратных зажимов. Из сплава марки АД31 изготовляют профили и шины, применяемые для электрических токопроводов.
Изделия из алюминиевых сплавов в результате термической обработки приобретают высокие пределы прочности н текучести (ползучести).
Железо — температура плавления 1539°С. Плотность железа — 7,87. Железо растворяется в кислотах, окисляется галогенами и кислородом.
В электротехнике применяют стали различных марок, например:
Углеродистые стали — ковкие сплавы железа с углеродом и с другими металлургическими примесями.
Удельное сопротивление углеродистых сталей 0,103 — 0,204 ом х мм 2 /м.
Легированные стали — сплавы с дополнительно вводимыми в углеродистую сталь присадками хрома, никеля и других элементов.
Сталеалюминиевые провода высоковольтных линий электропередачи
В качестве добавок в сплавы, а также для изготовления припоев и осуществления защитных покрытий токопроводящих металлов широко применяют:
Кадмий — ковкий металл. Температура плавления кадмия 321°С. Удельное сопротивление 0,1 ом х мм 2 /м. В электротехнике кадмий применяется для приготовления легкоплавких припоев и для защитных покрытий (кадмировання) поверхности металлов. По своим антикоррозийным свойствам кадмий близок к цинку, но кадмиевые покрытия менее пористы и наносятся более тонким слоем, чем цинковые.
Никель — температура плавления 1455°С. Удельное сопротивление никеля 0,068 — 0,072 ом х мм 2 /м. При обычной температуре не окисляется кислородом воздуха. Никель применяется в сплавах и для защитного покрытия (никелирования) поверхности металлов.
Олово — температура плавления 231,9°С. Удельное сопротивление олова 0,124 — 0,116 ом х мм 2 /м. Олово применяется для пайки защитного покрытия (лужения) металлов в чистом виде и в виде сплавов с другими металлами.
Свинец — температура плавления 327,4°С. Удельное сопротивление 0,217 — 0,227 ом х мм 2 /м. Свинец применяется в сплавах с другими металлами как кислотоупорный материал. Добавляется в паяльные сплавы (припои).
Плавка вставка предохранителя из свинца (плавкие вставки предохранителей могут изготавливаться из меди, цинка, свинца или серебра)
Серебро — очень ковкий, тягучий металл. Температура плавления серебра 960,5°С. Серебро — лучший проводник тепла и электрического тока. Удельное сопротивление серебра 0,015 — 0,016 ом х мм 2 /м. Серебро применяется для защитного покрытия (серебрения) поверхности металлов.
Сурьма — блестящий хрупкий металл, температура плавления 631°С. Сурьма применяется в виде добавок в паяльные сплавы (припои).
Хром — твердый, блестящий металл. Температура плавления 1830°С. На воздухе при обычной температуре не изменяется. Удельное сопротивление хрома 0,026 ом х мм 2 /м. Хром применяется в сплавах и для защитного покрытия (хромирования) металлических поверхностей.
Цинк — температура плавления 419,4°С. Удельное сопротивление цинка 0,053 — 0,062 ом х мм 2 /м. Во влажном воздухе цинк окисляется, покрываясь слоем окиси, являющимся защитным по отношению к последующим химическим воздействиям. В электротехнике цинк применяется в качестве добавок в сплавы и припои, а также для защитного покрытия (цинкования) поверхностей металлических деталей.
Такие проводниковые материалы, как медь, серебро, алюминий, платина, золото, молибден, вольфрам и металлокерамика используются в контактах электрических аппаратов (смотрите — Какие материалы используются для изготовления контактов электрических аппаратов).
Проводники электрического тока, не являющиеся металлами, также можно найти в окружающей среде. К ним относится графит, аллотроп обычного углерода. Углерод сам по себе является изолятором. Так же, как загрязненная, желательно с солью, обычная вода. Возникающая в ней ионная проводимость может вызывать короткие замыкания.
Кабель с медными жилами, подключенный к клеммнику в электрошкафу
Материалы жил проводов и кабелей
В качестве материала для электропроводящих жил этих кабелей чаще всего используют алюминий и медь.
Поскольку алюминий имеет проводимость примерно на 60% меньше, чем у меди, для той же цели необходимо выбрать жилу большего сечения, и в результате кабель будет прочнее. Тем не менее, он значительно легче и дешевле медного кабеля того же размера.
Тем не менее, в последнее время от алюминиевых жил в проводах и каблях отказались, особенно в бытовых распределительных сетях, где алюминий зарекомендовал себя отрицательно из-за неудовлетворительных механических свойств. Он хрупкий и проводники легко рвутся, со временем окисляется и покрывается слоем непроводящего Al2O3, что увеличивает переходное сопротивление в клеммах.
Кроме того, при прохождении электрического тока он увеличивает свой объем и температуру, вследствие чего постепенно деформируется и расшатывается в зажимах. Поэтому алюминиевые контакты должны быть постоянно подтянуты.
В этом случае медь практически идеальна для производства электропроводящих жил, это второй после серебра проводящий металл в нормальных условиях, с очень хорошей обрабатываемостью и хорошей стойкостью к атмосферной коррозии.
Однако медь отрицательно реагирует с некоторыми компонентами изоляции (резина, сера) или другими металлами, например, в экранировании кабелей, и для этих случаев применения ее электролитически или горячим способом покрывают серебром или оловом в слой от 0,002 до 0,015 мм.
В кабельной промышленности применяют электролитически рафинированную тянуто-отожженную медь чистотой 99,95-99,99% с наибольшим удельным электрическим сопротивлением 17,24·10 -9 Ом·м.
Кабели для различных напряжений различаются как по материалу, так и по технологии производства.
Проводники и изоляторы
Металлический провод сыграл важнейшую роль в развитии электротехники. Но, чтобы проложить току хорошие пути, нужны не только хорошие проводники. Необходимы и такие материалы, которые, наоборот, плохо проводят электричество. Они называются изоляторами.
Дело в том, что пути электрического тока — провода — надо хорошо изолировать от всех окружающих предметов: от земли, воды, металлических и других проводящих тел, а также от людей.
Из неизолированных проводов электричество легко растекалось бы по окружающим проводящим предметам и уходило бы через них в землю. От этого терялась бы драгоценная энергия.
Для организма же человека ток представляет большую опасность. Вот почему электрические провода и кабели тщательно изолируют.
Их покрывают пластмассой, резиной, лаком, шелковыми и другими нитками, отделяют от стен и опор фарфоровыми изоляторами. И чем выше напряжение, тем лучше, надежнее должна быть изоляция проводников. Нужна, как говорят, большая электрическая прочность изоляции, иначе она будет пробита электрическим разрядом.
Из всего многообразия природных веществ электрики выделили две нужные им группы — хорошие проводники и хорошие изоляторы. Эти материалы — антагонисты — стали неразлучными союзниками, и лишь в их тесном единении была создана сеть окружающих нас каналов электрического тока.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник: electricalschool.info