Jenis Konduktor Listrik dan Karakteristik Utama



itu konduktor listrik atau bahan konduktif adalah mereka yang memiliki sedikit perlawanan terhadap sirkulasi arus listrik, mengingat sifat spesifiknya. Struktur atom konduktor listrik memfasilitasi pergerakan elektron melaluinya, dengan mana unsur-unsur jenis ini mendukung transmisi listrik..

Konduktor dapat muncul dalam berbagai bentuk, salah satunya adalah bahan dalam kondisi fisik tertentu, seperti batang logam (rebar) yang belum diuraikan untuk terdiri dari rangkaian listrik. Meskipun bukan bagian dari rakitan listrik, bahan-bahan ini selalu mempertahankan sifat mengemudi mereka.

Ada juga konduktor listrik unipolar atau multipolar, yang secara resmi digunakan sebagai elemen penghubung dari rangkaian listrik di daerah perumahan dan industri. Jenis konduktor dapat dibentuk di dalam oleh kabel tembaga atau jenis bahan logam lainnya, ditutupi dengan permukaan isolasi.

Selain itu, tergantung pada konfigurasi sirkuit, konduktor dapat dibedakan untuk aplikasi perumahan (tipis) atau kabel untuk soket bawah tanah dalam sistem distribusi listrik (tebal).

Untuk keperluan artikel ini, kami akan fokus pada karakteristik bahan konduktif dalam keadaan murni; Selain itu, kita akan tahu apa bahan konduktif yang paling umum digunakan dan mengapa.

Indeks

  • 1 Karakteristik
    • 1.1 Karakteristik listrik
    • 1.2 Karakteristik fisik
  • 2 Jenis konduktor listrik
    • 2.1 Konduktor logam
    • 2.2 Konduktor elektrolit
    • 2.3 Konduktor gas
  • 3 Contoh driver
    • 3.1 Aluminium
    • 3,2 Tembaga
    • 3.3 Emas
    • 3.4 Perak
  • 4 Referensi

Fitur

Konduktor listrik ditandai dengan tidak menawarkan banyak perlawanan terhadap aliran arus listrik melaluinya, yang hanya dimungkinkan berkat sifat listrik dan fisiknya, yang menjamin bahwa sirkulasi listrik oleh konduktor tidak menyebabkan deformasi atau kerusakan. dari materi yang dimaksud.

Karakteristik listrik

Karakteristik listrik utama dari konduktor listrik adalah sebagai berikut:

Konduktivitas yang baik

Konduktor listrik harus memiliki konduktivitas listrik yang baik untuk memenuhi fungsinya sebagai transportasi tenaga listrik.

Komisi Elektroteknik Internasional menentukan pada pertengahan 1913 bahwa konduktivitas listrik dari tembaga murni dapat berfungsi sebagai referensi untuk mengukur dan membandingkan konduktivitas bahan konduktif lainnya..

Dengan demikian, Standar Internasional untuk Annealing Copper didirikan (Standar Tembaga Annealing Internasional, IACS untuk akronimnya dalam bahasa Inggris).

Referensi yang diadopsi adalah konduktivitas dari kawat tembaga anil dengan panjang satu meter, dan satu gram massa pada 20 ° C, yang nilainya sama dengan 5,80 x 107 S.m-1. Nilai ini dikenal sebagai 100% konduktivitas listrik IACS, dan merupakan titik referensi untuk mengukur konduktivitas bahan konduktif.

Bahan konduktif dianggap seperti itu jika memiliki lebih dari 40% IACS. Bahan yang memiliki konduktivitas lebih besar dari 100% IACS dianggap bahan konduktivitas tinggi.

Struktur atom memungkinkan lewatnya arus

Struktur atom memungkinkan lewatnya arus listrik, karena atom memiliki sedikit elektron dalam kulit valensi mereka dan, pada gilirannya, elektron-elektron ini terlepas dari inti atom..

Konfigurasi yang diuraikan menyiratkan bahwa ia tidak memerlukan sejumlah besar energi bagi elektron untuk berpindah dari satu atom ke atom lainnya, memfasilitasi pergerakan elektron melalui konduktor..

Jenis elektron ini disebut elektron bebas. Disposisi dan kebebasan bergerak di sepanjang struktur atom inilah yang memfasilitasi sirkulasi listrik melalui pengemudi.

United core

Struktur molekul konduktor terdiri dari jaringan inti yang terjalin erat, yang secara praktis tetap tidak bergerak karena kohesinya.

Hal ini membuat pergerakan elektron yang jauh di dalam molekul menguntungkan, karena mereka bergerak bebas dan bereaksi terhadap kedekatan medan listrik. 

Reaksi ini menginduksi pergerakan elektron ke arah tertentu, yang menimbulkan sirkulasi arus listrik melalui bahan konduktif.

Keseimbangan elektrostatik

Ketika mengalami beban tertentu, bahan konduktif akhirnya mencapai keadaan kesetimbangan elektrostatik di mana tidak ada pergerakan muatan di dalam material..

Muatan positif menggumpal di salah satu ujung material dan muatan negatif menumpuk di ujung yang berlawanan. Perpindahan muatan ke permukaan konduktor menghasilkan keberadaan medan listrik yang sama dan berlawanan di bagian dalam konduktor. Dengan demikian, total medan listrik internal dalam material adalah nol.

Karakteristik fisik

Lunak

Konduktor listrik harus lunak; yaitu, mereka harus dapat berubah bentuk tanpa merusak.

Bahan konduktif biasanya digunakan dalam aplikasi domestik atau industri, di mana mereka harus dikenakan belokan dan belokan; untuk ini, kelenturan adalah fitur yang sangat penting.

Tahan

Bahan-bahan ini harus tahan terhadap aus, untuk menahan kondisi tekanan mekanis yang biasanya mereka alami, bersama dengan suhu yang meningkat karena sirkulasi arus.

Lapisan isolasi

Ketika digunakan dalam aplikasi perumahan, industri atau sebagai bagian dari sistem catu daya yang saling berhubungan, konduktor harus selalu ditutup dengan lapisan isolasi yang sesuai.

Lapisan luar ini, juga dikenal sebagai jaket isolasi, diperlukan untuk mencegah arus listrik yang mengalir melalui konduktor dari kontak dengan orang atau benda di sekitarnya..

Jenis konduktor listrik

Ada berbagai kategori konduktor listrik dan, pada gilirannya, di setiap kategori adalah bahan atau media dengan konduktivitas listrik tertinggi.

Untuk keunggulan, konduktor listrik terbaik adalah logam padat, di antaranya tembaga, emas, perak, aluminium, besi dan beberapa paduan menonjol..

Namun, ada jenis bahan atau solusi lain yang memiliki sifat konduksi listrik yang baik, seperti grafit atau larutan garam.

Bergantung pada cara konduksi listrik dilakukan, layak untuk membedakan tiga jenis bahan atau sarana konduktif, yang dirinci di bawah ini:

Konduktor logam

Kelompok ini terdiri dari logam padat dan campurannya masing-masing.

Konduktor logam berutang konduktivitas tinggi ke awan elektron bebas yang mendukung sirkulasi arus listrik melalui mereka. Logam menghasilkan elektron yang terletak di orbit terakhir atom mereka tanpa menginvestasikan jumlah energi yang lebih besar, yang membuat lompatan elektron dari satu atom ke atom lainnya.

Di sisi lain, paduan tersebut ditandai dengan memiliki resistivitas tinggi; yaitu, mereka memiliki tahanan yang sebanding dengan panjang dan diameter konduktor.

Paduan yang paling umum digunakan dalam instalasi listrik adalah kuningan, paduan tembaga dan seng; Pelat timah, campuran besi dan timah; paduan tembaga dan nikel; dan paduan krom dan nikel.

Konduktor elektrolit

Ini adalah solusi yang terbuat dari ion bebas, yang membantu konduksi listrik kelas ionik.

Untuk sebagian besar, jenis konduktor hadir dalam larutan ionik, karena zat elektrolitik harus mengalami disosiasi parsial (atau total) untuk membentuk ion yang akan menjadi pembawa muatan.

Konduktor elektrolitik mendasarkan operasinya pada reaksi kimia dan perpindahan materi, yang memfasilitasi pergerakan elektron melalui jalur sirkulasi yang dimungkinkan oleh ion bebas.

Konduktor gas

Dalam kategori ini adalah gas yang sebelumnya telah mengalami proses ionisasi, yang memungkinkan konduksi listrik melalui ini.

Udara itu sendiri bertindak sebagai konduktor listrik ketika, ketika kerusakan dielektrik terjadi, ia berfungsi sebagai media penghantar listrik untuk pembentukan petir dan sengatan listrik..

Contoh driver

Aluminium

Ini sangat digunakan dalam sistem transmisi listrik overhead karena, meskipun memiliki konduktivitas 35% lebih rendah dibandingkan dengan tembaga anil, beratnya tiga kali lebih ringan daripada yang terakhir..

Outlet bertegangan tinggi biasanya ditutupi oleh permukaan eksternal polivinil klorida (PVC), yang mencegah overheating konduktor dan mengisolasi aliran arus listrik dari luar..

Tembaga

Ini adalah logam yang paling umum digunakan sebagai konduktor listrik dalam aplikasi industri dan perumahan, mengingat keseimbangan antara konduktivitas dan harganya.

Tembaga dapat digunakan pada konduktor berukuran rendah dan sedang, dengan satu atau beberapa kabel, tergantung pada kapasitas konduktor saat ini..

Emas

Ini adalah bahan yang digunakan dalam rakitan elektronik mikroprosesor dan sirkuit terpadu. Ini juga digunakan untuk memproduksi terminal baterai untuk kendaraan, di antara aplikasi lain.

Konduktivitas emas kurang lebih 20% dari konduktivitas emas yang dianil. Namun, itu adalah bahan yang sangat tahan lama dan tahan terhadap korosi.

Perak

Dengan konduktivitas 6,30 x 107 S.m-1 (9-10% lebih tinggi dari konduktivitas tembaga anil), adalah logam dengan konduktivitas listrik tertinggi yang diketahui sampai saat ini.

Ini adalah bahan yang sangat lunak dan ulet, dengan kekerasan yang sebanding dengan emas atau tembaga. Namun, biayanya sangat tinggi, sehingga penggunaannya tidak begitu umum di industri.

Referensi

  1. Konduktor listrik (s) Ecured. Havana, Kuba Diperoleh dari: ecured.cu
  2. Konduktor listrik (s) Diperoleh dari: aprendeelectricidad.weebly.com
  3. Longo, J. (2009) Konduktor listrik. Dipulihkan dari: vivirhogar.republica.com
  4. Martín, T, dan Serrano A. (s.f.) Konduktor dalam kesetimbangan elektrostatik. Universitas Politeknik Madrid. Spanyol Diperoleh dari: montes.upm.es
  5. Pérez, J., dan Gardey, A. (2016). Definisi konduktor listrik. Diperoleh dari: definicion.de
  6. Sifat konduktor listrik (s.f.). Diperoleh dari: neetescuela.org
  7. Wikipedia, Ensiklopedia Bebas (2018). Konduktivitas listrik Diperoleh dari: en.wikipedia.org
  8. Wikipedia, Ensiklopedia Bebas (2018). Konduktor listrik Diperoleh dari: en.wikipedia.org