Nilai logam secara langsung ditentukan oleh sifat kimia dan fisiknya. Dalam kasus indikator seperti konduktivitas listrik, hubungan ini tidak begitu mudah. Logam yang paling konduktif secara elektrik, jika diukur pada suhu kamar (+20 °C), adalah perak.
Tetapi biaya tinggi membatasi penggunaan suku cadang perak dalam teknik elektro dan mikroelektronika. Elemen perak di perangkat tersebut hanya digunakan jika ada kelayakan ekonomi.
Makna fisik konduktivitas
Penggunaan konduktor logam memiliki sejarah panjang. Para ilmuwan dan insinyur yang bekerja di bidang sains dan teknologi yang menggunakan listrik telah lama memutuskan bahan untuk kabel, terminal, kontak, papan sirkuit tercetak, dll. Besaran fisik yang disebut konduktivitas listrik membantu menentukan logam yang paling konduktif secara elektrik di dunia.
Konsep konduktivitas berbanding terbalik dengan hambatan listrik. ekspresi kuantitatifkonduktivitas berhubungan dengan satuan hambatan, yang dalam sistem satuan internasional (SI) diukur dalam ohm. Satuan konduktivitas listrik dalam sistem SI adalah Siemens. Sebutan Rusia untuk satuan ini adalah Sm, yang internasional adalah S. Konduktivitas listrik 1 Sm memiliki bagian dari jaringan listrik dengan hambatan 1 Ohm.
Konduktivitas
Ukuran kemampuan suatu zat untuk menghantarkan listrik disebut daya hantar listrik. Logam yang paling konduktif secara elektrik memiliki indikator serupa tertinggi. Karakteristik ini dapat ditentukan untuk zat atau media apa pun secara instrumental dan memiliki ekspresi numerik. Konduktivitas listrik konduktor silinder dengan panjang satuan dan luas penampang satuan terkait dengan resistansi spesifik konduktor ini.
Satuan sistem konduktivitas adalah Siemens per meter - Sm/m. Untuk mengetahui logam mana yang merupakan logam paling konduktif secara elektrik di dunia, cukup dengan membandingkan konduktivitas spesifiknya, yang ditentukan secara eksperimental. Anda dapat menentukan resistivitas menggunakan perangkat khusus - mikroohmmeter. Sifat-sifat ini saling bergantungan.
Konduktivitas logam
Konsep arus listrik sebagai aliran terarah partikel bermuatan tampaknya lebih selaras untuk zat yang didasarkan pada karakteristik kisi kristal logam. Pembawa muatan jika terjadi arus listrik dalam logam adalah elektron bebas, dan bukan ion, seperti yang terjadi pada media cair. Telah ditetapkan secara eksperimental bahwa ketika arus terjadi pada logam, tidak adaada perpindahan partikel materi antar konduktor.
Zat logam berbeda dari yang lain dalam ikatan yang lebih longgar pada tingkat atom. Struktur internal logam dicirikan oleh adanya sejumlah besar elektron "kesepian". yang, di bawah pengaruh gaya elektromagnetik sekecil apa pun, membentuk aliran terarah. Oleh karena itu, tidak sia-sia bahwa logam adalah konduktor arus listrik terbaik, dan interaksi molekuler seperti itulah yang membedakan logam yang paling konduktif secara elektrik. Sifat spesifik lain dari logam didasarkan pada fitur struktural kisi kristal logam - konduktivitas termal yang tinggi.
Konduktor terbaik - logam
4 logam yang praktis penting untuk digunakan sebagai konduktor listrik didistribusikan dalam urutan berikut relatif terhadap nilai konduktivitas, diukur dalam S/m:
- Silver - 62 500.000.
- Tembaga - 59.500.000.
- Emas - 45.500.000.
- Aluminium - 38.000.000.
Dapat dilihat bahwa logam yang paling konduktif secara elektrik adalah perak. Tetapi seperti emas, ia digunakan untuk mengatur jaringan listrik hanya dalam kasus-kasus khusus. Alasannya adalah biaya yang tinggi.
Tetapi tembaga dan aluminium adalah pilihan paling umum untuk peralatan listrik dan produk kabel karena hambatan listriknya yang rendah dan harganya yang terjangkau. Logam lain jarang digunakan sebagai konduktor.
Faktor yang mempengaruhi konduktivitas logam
Bahkan yang paling konduktif secara elektriklogam mengurangi konduktivitasnya jika mengandung aditif dan kotoran lainnya. Paduan memiliki struktur kisi kristal yang berbeda dari logam "murni". Ini dibedakan dengan pelanggaran simetri, retakan, dan cacat lainnya. Konduktivitas juga menurun dengan meningkatnya suhu lingkungan.
Peningkatan resistensi yang melekat pada paduan menemukan aplikasi dalam elemen pemanas. Bukan kebetulan bahwa nichrome, fechral, dan paduan lainnya digunakan untuk membuat elemen kerja tungku dan pemanas listrik.
Logam yang paling konduktif secara elektrik adalah perak berharga, lebih banyak digunakan oleh perhiasan untuk mencetak koin, dll. Namun dalam teknologi dan instrumentasi, sifat kimia dan fisiknya yang khusus banyak digunakan. Misalnya, selain digunakan dalam unit dan rakitan dengan resistansi yang berkurang, pelapisan perak melindungi grup kontak dari oksidasi. Sifat unik perak dan paduannya sering membuat penggunaannya dibenarkan meskipun harganya mahal.
