Introducción
El aluminio es uno de los metales más utilizados. Su uso no se limita a las ventanas de aluminio o los marcos metálicos. En su lugar, la ingeniería eléctrica ha rastreado un sinfín de beneficios para sus usuarios. ¿El aluminio conduce la electricidad? Ha surgido como una pregunta potencial en los últimos años. La respuesta no es un simple sí o no, sino un debate detallado con diversos parámetros. ¿Lo sabe todo? En esta guía, hemos destacado el aluminio metálico y sus usos relacionados con la conductividad.
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¿Qué determina la conductividad eléctrica?
La conductividad eléctrica es el proceso por el que las células conducen la electricidad. No pienses en todos los metales. No son 100% conductores de la electricidad. Además, la conducción del calor es un fenómeno diferente.
Ahora, la pregunta es, ¿qué causa la conducción eléctrica? En realidad, es la disposición de los electrones en la estructura reticular del metal y la presencia de electrones libres. Si un metal tiene electrones libres disponibles, es un buen conductor de electricidad.
Cada vez que se aplica un voltaje al metal, los electrones libres muestran el movimiento. Como tienen carga eléctrica, ayudan a conducir la electricidad.
¿El aluminio conduce la electricidad?
Sí. El aluminio es un buen conductor de la electricidad. Puedes hacerte una idea de este concepto ordenando los electrones del aluminio. El aluminio tiene un número atómico de 13. El gas noble más cercano tiene un número atómico de 10. Eso significa que el aluminio tiene tres electrones libres en esta estructura reticular.
Cuando se aplica una tensión eléctrica, los electrones libres se mueven y transportan carga de un punto a otro. Esto es lo que hace que el aluminio sea conductor.
El aluminio tiene 37,7 millones de Siemens por metro (MS/m) conductividad. En comparación con el cobre, tiene unas características de conducción de casi 61%. Destaca entre las diversas opciones de metales que permiten la conducción eléctrica.
Una comparación de Aluminio conductividad con otros metales
Rango | Metal | Conductividad eléctrica (Sm-1) |
1 | Plata | 66.7 106 |
2 | Cobre | 64.1 106 |
3 | Oro | 49.0 106 |
4 | Aluminio | 40.8 106 |
5 | Rodio | 23.3 106 |
6 | Zinc | 18.2 106 |
7 | Níquel | 16.4 106 |
8 | Cadmio | 14.7 106 |
9 | Hierro | 11.2 106 |
No cabe duda de que el aluminio es un buen conductor de la electricidad, pero queda lejos de nuestra lista.
- Plata es el mejor conductor de electricidad, con un índice de 66,7. Se debe a la excelente disposición de los electrones y a la disponibilidad de carga libre. Pero es menos probable encontrar el uso de la plata en cables eléctricos. Se debe a su elevado coste y a sus propiedades maleables y dúctiles.
- Cobre ocupa el segundo lugar con una puntuación de 64,1. Esto se debe a su conducción, precio y flexibilidad. Su excelente flexibilidad lo hace adecuado para cables eléctricos, conectores y sistemas de condensadores en los que se necesita electricidad.
- Oro es el tercer conductor eléctrico más popular. Por desgracia, su coste es muy elevado en comparación con otras opciones mejores, como el cobre o el aluminio. Por lo tanto, será menos probable encontrar su uso como conductor.
- Aluminio ocupa el cuarto lugar de nuestra lista. Es uno de los mejores metales y el segundo más utilizado en sistemas eléctricos después del cobre. Su bajo coste y su poco peso lo convierten en una opción extraordinaria. Además, tiene una calificación decente de 40,8.
- Hierro es el noveno y último metal de nuestra lista. Es sin duda un buen conductor, pero los problemas de calentamiento pueden causar lesiones. Por lo tanto, no encontrará su uso como conductor eléctrico.
Seis factores que aumentan o disminuyen la conductividad del aluminio
Diversas aplicaciones requieren el uso de mejores conductores eléctricos. En ese momento, es necesario considerar el aumento de la conductividad eléctrica del aluminio. La buena noticia es que es posible con los seis factores siguientes.
Electrones deslocalizados
Cuantos más electrones deslocalizados, mejor conductividad. Los electrones son los actores clave que impulsan la corriente a través de los metales.
Un conductor eléctrico tiene más electrones que un aislante. No se puede cambiar este parámetro en un metal puro hasta que no se cambie su composición.
Temperatura
La temperatura no es un factor universal que muestre un aumento de la conductividad eléctrica. Pero el aluminio y el cobre siguen hasta cierto punto un aumento lineal de la conductividad. Sin embargo, la teoría resulta errónea en el caso del hierro, que muestra una disminución de la conductividad.
Entonces, ¿cómo aumenta la temperatura la conductividad? Moviliza los electrones y aumenta sus movimientos. Los electrones transportan carga de un punto a otro, lo que da lugar a la conducción.
Impurezas
Las impurezas han sido un factor importante en la determinación de la conducción. Por ejemplo, la adición de impurezas en el metal puro disminuye su conducción eléctrica. Este caso es visible con el aluminio. El aluminio puro muestra una mejor conductividad en comparación con el aluminio impuro.
Aleaciones
La fabricación de aleaciones puede disminuir considerablemente la conductividad eléctrica. El aluminio puro tiene más electrones deslocalizados que su aleación.
Cepa
La conducción depende de la disponibilidad de los electrones. La deformación estira la estructura reticular y altera el poder de conducción. Por tanto, una ligera deformación puede provocar un aumento o una disminución de la conductividad en función del metal.
Presión
¿Quiere aumentar la conductividad del aluminio? Ejerza una presión adicional sobre sus electrones y movilícelos eficazmente. Aumentará la capacidad de conducción.
5 calidades de aluminio
La clasificación del aluminio define su pureza. En función de los movimientos electrónicos, se puede saber si es puro o no. Su grado varía de 1000 a 8000. A continuación se enumeran algunos grados con sus características.
- Aluminio grado 1000. Es la forma más pura de aluminio. No se le añaden impurezas ni aleaciones. Tiene casi 61% de conductividad del cobre, lo que lo convierte en la mejor opción para fines de conducción.
- Aluminio grado 2000. El cobre, junto con el aluminio, también ofrece una buena conductancia. Pero tiene menos conductores eléctricos en comparación con el grado 1000.
- Aluminio grado 6000. Haga esta aleación uniendo el aluminio, el magnesio y el silicio. De ella también se puede esperar una buena conductividad.
- Aluminio grado AA-8006. Es un buen conductor de la electricidad. Por lo tanto, usted puede encontrar una variedad de cables eléctricos para uso de conducción.
- Aluminio grado AA8011. Este grado tiene aplicaciones similares a las anteriores. Se puede encontrar en los cables eléctricos comerciales o residenciales.
Recuerde una cosa. No existe una forma rápida y sencilla de predecir la conductividad de los grados de aluminio. Depende de las aleaciones y de las características relevantes de la estructura reticular.
Cobre frente a aluminio: ¿qué es mejor?
Si se compara el cobre con el aluminio por la conductividad, no hay ninguna coincidencia. El cobre tiene la mejor conductividad eléctrica, casi el doble que el aluminio.
He aquí algunas características comparativas.
- Conductividad. El cobre tiene una clasificación de 64,1 según la escala de conductividad. El aluminio tiene una clasificación de 40,8.
- Estética. El cobre se presenta en varios colores y confiere una estética excelente a sus sistemas. Puede esperar lo mismo del aluminio.
- Densidad. El cobre es un material más denso que el aluminio. Así pues, el aluminio sale ganando por su ligereza y baja densidad.
Por lo general, es una elección personal decantarse por el aluminio o por el cobre. Ambos son excelentes por sus características de primera calidad.
Aplicaciones de la conductividad del aluminio
La conductividad del aluminio es una bendición. En pocos años ha sustituido a los caros cables de cobre. Unos costes asequibles con una implantación más rápida han dado lugar a las siguientes aplicaciones del aluminio.
Líneas de transmisión eléctrica
El aluminio no es un actor a nivel local. En cambio, los transformadores y las enormes líneas de transmisión de las ciudades han utilizado aluminio para conducir la electricidad.
Hay varias razones que explican estos usos en las líneas de transmisión eléctrica.
- Excelente capacidad de conducción
- Baja densidad
- Costes más baratos
- Ligero
- Fácil de desplegar
En las líneas de transmisión domésticas o más pequeñas, puede encontrar cobre. Pero en transformadores de 11 kV y líneas más grandes, el aluminio ha sustituido al cobre y ha resultado ser la mejor alternativa.
Cables eléctricos
Hoy en día, los sistemas eléctricos tienen cables de aluminio. No importa si se trata de un edificio residencial o comercial, la conductividad del aluminio ha colmado de bendiciones todas las piezas.
¿Sabe por qué? Por el menor coste y la rápida accesibilidad del metal de aluminio. Además, se puede instalar a gran escala comercial.
Disipadores de calor
El aluminio tiene aplicaciones en sistemas de disipación térmica debido a su excelente conductividad térmica. Desde los transistores hasta los disipadores de calor, todos utilizan aluminio para transferir calor de un componente a otro. Evita las sobretensiones y aporta estabilidad al sistema.
Condensadores
Los dispositivos electrónicos, los equipos de audio y la industria del automóvil están adoptando progresivamente el aluminio como componente crucial. Su buen poder de conducción permite el uso corriente y eficaz de muchos dispositivos electrónicos que necesitan condensadores.
Láminas y barras colectoras
¿Quién no conoce las baterías de iones de litio? ¿Adivinan qué? También utilizan las láminas para la conducción eléctrica. El punto bueno es el papel de aluminio utilizado en esta coyuntura. Además, los centros de distribución centralizada de energía también utilizan el aluminio para la conducción eléctrica.
Conclusión
A la hora de elegir el metal de aluminio para sus cables eléctricos, debe tener en cuenta varios factores, como la conductividad, la protección, las subidas de tensión y los costes de instalación. El aluminio es el mejor de todos ellos. Para obtener aluminio de calidad, necesita proveedores de aluminio metal.
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