Introduzione
L'alluminio è uno dei metalli più utilizzati. Non è solo per le finestre o i telai in alluminio che viene utilizzato. Al contrario, l'ingegneria elettrica ha individuato infiniti vantaggi per gli utenti. L'alluminio conduce l'elettricità? Negli ultimi anni è emersa come una domanda potenziale. La risposta non è un semplice sì o no, ma una discussione dettagliata con vari parametri. Sapete tutto? In questa guida abbiamo messo in evidenza l'alluminio metallico e i suoi usi legati alla conduttività.
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Cosa determina la conducibilità elettrica?
La conducibilità elettrica è il processo attraverso il quale le cellule conducono l'elettricità. Non pensate a tutti i metalli. Non sono 100% conduttori di elettricità. Inoltre, la conduzione del calore è un fenomeno diverso.
Ora, la domanda è: cosa causa la conduzione elettrica? In realtà, è la disposizione degli elettroni nella struttura reticolare del metallo e la presenza di elettroni liberi. Se un metallo ha elettroni liberi a disposizione, è un buon conduttore di elettricità.
Ogni volta che viene applicata una tensione al metallo, gli elettroni liberi mostrano il movimento. Poiché hanno una carica elettrica, contribuiscono a condurre l'elettricità.
L'alluminio conduce l'elettricità?
Sì. L'alluminio è un buon conduttore di elettricità. L'alluminio è un buon conduttore di elettricità. Si può avere un'idea di questo concetto disponendo gli elettroni dell'alluminio. L'alluminio ha un numero atomico di 13. Il gas nobile più vicino ha un numero atomico di 10. Ciò significa che l'alluminio ha tre elettroni liberi in questa struttura reticolare. Ciò significa che l'alluminio ha tre elettroni liberi in questa struttura reticolare.
Quando si applica una tensione elettrica, gli elettroni liberi si muovono e trasportano la carica da un punto all'altro. È questo che provoca la conduzione dell'alluminio.
L'alluminio ha 37,7 milioni di Siemens per metro (MS/m) conduttività. Rispetto al rame, ha quasi 61% caratteristiche di conduzione. Questo spicca tra le varie opzioni metalliche che consentono la conduzione elettrica.
Un confronto tra Alluminio conduttività con altri metalli
Classifica | Metallo | Conducibilità elettrica (Sm-1) |
1 | Argento | 66.7 106 |
2 | Rame | 64.1 106 |
3 | Oro | 49.0 106 |
4 | Alluminio | 40.8 106 |
5 | Rodio | 23.3 106 |
6 | Zinco | 18.2 106 |
7 | Nichel | 16.4 106 |
8 | Cadmio | 14.7 106 |
9 | Ferro | 11.2 106 |
Senza dubbio l'alluminio è un buon conduttore di elettricità, ma è lontano dalla nostra lista.
- Argento è il miglior conduttore di elettricità, con una valutazione di 66,7. Ciò è dovuto all'eccellente disposizione degli elettroni e alla disponibilità di carica libera. Ma è meno probabile che l'argento venga utilizzato nei cavi elettrici. Ciò è dovuto ai costi elevati e alle proprietà di malleabilità e duttilità.
- Rame Si colloca al secondo posto con una valutazione di 64,1. Ciò è dovuto alla conduzione, al prezzo e alla flessibilità. La sua eccellente flessibilità lo rende adatto a fili elettrici, connettori e sistemi di condensatori in cui è necessaria l'elettricità.
- Oro è il terzo conduttore elettrico più diffuso. Purtroppo, i costi sono molto elevati rispetto a opzioni migliori come il rame o l'alluminio. Pertanto, è meno probabile che venga utilizzato come conduttore.
- Alluminio è il quarto della nostra lista. È uno dei metalli migliori e il secondo più utilizzato negli impianti elettrici dopo il rame. I costi più bassi e la leggerezza lo rendono un'opzione straordinaria. Inoltre, ha una valutazione decente di 40,8.
- Ferro è il nono e ultimo metallo del nostro elenco. È indubbiamente un buon conduttore, ma i problemi di riscaldamento possono causare lesioni. Pertanto, non troverete il suo utilizzo come conduttore elettrico.
Sei fattori che aumentano o diminuiscono la conduttività dell'alluminio
Diverse applicazioni richiedono l'uso di conduttori elettrici migliori. A questo punto, è necessario considerare l'aumento della conduttività elettrica dell'alluminio. La buona notizia è che è possibile con i seguenti sei fattori.
Elettroni delocalizzati
Più elettroni delocalizzati significano una migliore conduttività. Gli elettroni sono gli attori principali che guidano la corrente attraverso i metalli.
Un conduttore elettrico ha più elettroni di un isolante. Non è possibile modificare questo parametro in un metallo puro se non cambiando la sua composizione.
Temperatura
La temperatura non è un fattore universale che mostra un aumento della conduttività elettrica. Tuttavia, l'alluminio e il rame seguono un aumento lineare della conduttività in una certa misura. Tuttavia, la teoria si rivela sbagliata nel caso del ferro, che mostra una diminuzione della conduttività.
In che modo la temperatura aumenta la conduttività? Mobilita gli elettroni e aumenta i loro movimenti. Gli elettroni trasportano la carica da un punto all'altro, dando luogo alla conduzione.
Impurità
Le impurità sono state un fattore significativo nella determinazione della conduzione. Ad esempio, l'aggiunta di impurità nel metallo puro ne diminuisce la conduzione elettrica. Questo caso è visibile con l'alluminio. L'alluminio puro mostra una migliore conducibilità rispetto all'alluminio impuro.
Leghe
La creazione di leghe può ridurre significativamente la conduttività elettrica. L'alluminio puro ha più elettroni delocalizzati rispetto alla sua lega.
Ceppo
La conduzione si basa sulla disponibilità dell'elettrone. La deformazione allunga la struttura reticolare e altera il potere di conduzione. Pertanto, una leggera deformazione può determinare un aumento o una diminuzione della conduttività a seconda del metallo.
Pressione
Volete aumentare la conduttività dell'alluminio? Fate pressione sui suoi elettroni e mobilitateli in modo efficace. Aumenterà la capacità di conduzione.
5 gradi di alluminio
La classificazione dell'alluminio ne definisce la purezza. In base ai movimenti elettronici, è possibile capire se si tratta di un alluminio puro o meno. La gradazione varia da 1000 a 8000. Ecco alcuni gradi elencati con le loro caratteristiche.
- Alluminio grado 1000. È la forma più pura di alluminio. Non vengono aggiunte impurità o leghe. Ha quasi 61% di conduttività del rame, il che lo rende la scelta migliore per la conduzione.
- Alluminio grado 2000. Anche il rame, insieme all'alluminio, offre una buona conduttanza. Ma ha meno conduttori elettrici rispetto al grado 1000.
- Alluminio grado 6000. Questa lega si ottiene unendo alluminio, magnesio e silicio. Anche in questo caso ci si può aspettare una buona conduttività.
- Alluminio grado AA-8006. È un buon conduttore di elettricità. Pertanto, è possibile trovare una varietà di fili elettrici per la conduzione.
- Alluminio grado AA8011. Questo grado ha applicazioni simili a quelle sopra descritte. Si può trovare nei cavi elettrici commerciali o residenziali.
Ricordate una cosa. Non esiste un modo rigido e veloce per prevedere la conduttività dei gradi di alluminio. Dipende dalle leghe e dalle caratteristiche della struttura reticolare.
Rame e alluminio: qual è il migliore?
Se si confronta il rame con l'alluminio per la conduttività, non c'è partita. Il rame ha la migliore conduttività elettrica, quasi il doppio dell'alluminio.
Ecco alcune caratteristiche a confronto.
- Conducibilità. Il rame ha un punteggio di 64,1 secondo la scala di conducibilità. L'alluminio ha un punteggio di 40,8.
- Estetica. Il rame è disponibile in vari colori e conferisce un'estetica eccellente ai sistemi. Lo stesso vale per l'alluminio.
- Densità. Il rame è un materiale più denso rispetto all'alluminio. Pertanto, l'alluminio risulta vincente per la sua leggerezza e la bassa densità.
Di solito, è una scelta personale se scegliere l'alluminio o il rame. Entrambi sono eccellenti per le loro caratteristiche premium.
Applicazioni della conduttività dell'alluminio
La conduttività dell'alluminio è una benedizione. In pochi anni ha sostituito i costosi cavi di rame. I costi accessibili e la rapida diffusione hanno portato alle seguenti applicazioni dell'alluminio.
Linee di trasmissione elettrica
L'alluminio non è un protagonista a livello locale. Invece, i trasformatori e le massicce linee di trasmissione delle città hanno utilizzato l'alluminio per condurre l'elettricità.
Le ragioni alla base di questo impiego nelle linee di trasmissione elettrica sono molteplici.
- Eccellente capacità di conduzione
- Bassa densità
- Costi più bassi
- Leggero
- Facile da implementare
Nelle linee di trasmissione domestiche o più piccole, si può trovare il rame. Ma nei trasformatori da 11kV e nelle linee più grandi, l'alluminio ha sostituito il rame e si è rivelato la migliore alternativa.
Fili elettrici
Oggi gli impianti elettrici sono dotati di cavi in alluminio. Non importa se si tratta di un edificio residenziale o commerciale, la conduttività dell'alluminio è stata benedetta in ogni sua parte.
Sapete perché? Per via dei costi più bassi e della rapida accessibilità all'alluminio metallico. Inoltre, è possibile installarlo su larga scala commerciale.
Dissipatori di calore
L'alluminio trova applicazione nei sistemi di dissipazione del calore grazie all'eccellente conduttività termica. Dai transistor ai dissipatori di calore, tutti utilizzano l'alluminio per trasferire il calore da un componente all'altro. Previene gli sbalzi di tensione e garantisce la stabilità del sistema.
Condensatori
I dispositivi elettronici, le apparecchiature audio e l'industria automobilistica stanno progressivamente adottando l'alluminio come componente fondamentale. Un buon potere di conduzione consente l'uso corrente ed efficace di molti dispositivi elettronici che necessitano di condensatori.
Fogli e sbarre
Chi non conosce le batterie agli ioni di litio? Indovinate un po'? Utilizzano anche i fogli per la conduzione elettrica. L'aspetto positivo è il foglio di alluminio utilizzato in questo frangente. Inoltre, anche le centrali di distribuzione dell'energia elettrica utilizzano l'alluminio per la conduzione elettrica.
Conclusione
Quando si sceglie l'alluminio metallico per i cavi elettrici, bisogna considerare diversi fattori come la conduttività, la protezione, i picchi di potenza e i costi di installazione. L'alluminio è il migliore di tutti! Per ottenere alluminio di qualità, è necessario rivolgersi a fornitori di alluminio metallico.
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