Materiały przewodzące w elektrotechnice

Materiały przewodzące w elektrotechnice

• Materiały przewodzące prąd elektryczny (przewodniki) to takie substancje, które dobrze przewodzą prąd elektryczny. Rezystywność materiałów przewodzących wynosi od prawie zera (nadprzewodniki) do 10-6 Ωm.
• Materiały przewodzące należą do najważniejszych materiałów elektrycznych. Wykorzystywane są głównie do produkcji kabli, uzwojeń, kontaktów oraz itp.
• Oprócz dobrej przewodności, materiały przewodzące prąd elektryczny muszą spełniać szereg innych wymagań: dobre właściwości mechaniczne, dobra przetwarzalność, łatwe łączenie, wysoka przewodność cieplna, itp.  W praktyce wymagania dotyczące materiałów przewodzących nierzadko są sprzeczne, dlatego musimy skłaniać się ku wymaganiu, które jest dominujące.
• Rozwój w grupie materiałów przewodzących nie przebiega tak szybko jak w półprzewodnikach i dielektrykach. Rewolucyjnych zmian oczekuje się po wykorzystaniu maleńkiej oporności elektrycznej niektórych substancji w rejonie temperaturowym T = 0 K (nadprzewodnictwo) oraz bardzo małej oporności elektrycznej bardzo czystych metali w rejonie temperaturowym T = 20-80 K (nadprzewodnictwo).

Podział materiałów przewodzących:

1. Przez agregat:

a) sztywny:

• metale (miedź, aluminium, srebro…)
• niemetale (węgiel, grafit)

(b) cieczy:

• elektrolity (wodny roztwór kwasu siarkowego, wodny roztwór wodorotlenku potasu…)
• metale ciekłe (rtęć)

(c) gazowe:

• gazy zjonizowane

2. Według nośników ładunku prądu elektrycznego

•  przewodniki I klasy (metale) – nośnikami prądu elektrycznego są elektrony swobodne
• przewodniki drugiej klasy (elektrolity, zjonizowane gazy) – prąd elektryczny powstaje w wyniku ruchu jonów do elektrody o przeciwnej polaryzacji

3. Przez zastosowanie:

(a) materiały przewodzące prąd elektryczny

•  tradycyjne materiały przewodzące prąd(miedź, aluminium)
• materiały nadprzewodzące
• materiały nadprzewodzące

(b) materiały przewodzące o specyficznych właściwościach

•  materiały kontaktowe
• materiały do lutowania i bezpieczniki
• węgiel elektrotechniczny
• inne materiały przewodzące

(c) materiały oporowe

•  metaliczne materiały oporowe
• niemetaliczne materiały oporowe

Miedź elektroprzewodząca

Elektrycznie przewodzące aluminium