العنصر الأكثر موصل
تشير الموصلية إلى قدرة المادة على نقل الطاقة. هناك أنواع مختلفة من التوصيل ، بما في ذلك التوصيل الكهربائي والحراري والصوتي. العنصر الأكثر موصلة كهربائيا هو الفضة ، تليها النحاس والذهب. تتمتع الفضة أيضًا بأعلى الموصلية الحرارية لأي عنصر وأعلى انعكاس للضوء. على الرغم من أنه أفضل موصل ، يتم استخدام النحاس والذهب في كثير من الأحيان في التطبيقات الكهربائية لأن النحاس أقل تكلفة والذهب لديه مقاومة للتآكل أعلى بكثير. ونظرًا لأن الفضة تشوه ، فإنه من غير المرغوب فيه بالنسبة للترددات العالية لأن السطح الخارجي يصبح أقل قدرة على التوصيل.
بالنسبة إلى السبب الذي يجعل الفضة هي أفضل موصل ، فإن الجواب هو أن إلكتروناتها أكثر حرية في الحركة من تلك الموجودة في العناصر الأخرى. هذا له علاقة مع التكافؤ والهيكل البلوري.
معظم المعادن توصل الكهرباء. العناصر الأخرى ذات الموصلية الكهربائية العالية ، هي الألومنيوم والزنك والنيكل والحديد والبلاتين. النحاس والبرونز من السبائك الموصلة كهربائيًا ، وليس العناصر.
ترتيب موصل للمعادن
هذه القائمة من التوصيل الكهربائي تشمل سبائك وكذلك العناصر النقية. نظرًا لأن حجم المادة وشكلها يؤثر على الموصلية الخاصة بها ، تفترض القائمة أن جميع العينات لها نفس الحجم. بالترتيب من معظم موصل إلى الأقل موصل:
- فضة
- نحاس
- ذهب
- الألومنيوم
- زنك
- النيكل
- نحاس
- برونز
- حديد
- بلاتين
- الكربون الصلب
- قيادة
- الفولاذ المقاوم للصدأ
العوامل التي تؤثر على التوصيل الكهربائي
- درجة الحرارة: تغيير درجة حرارة الفضة أو أي موصل آخر يغير الموصلية. بشكل عام ، تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى إثارة الذرات الحرارية وتقليل الموصلية مع زيادة المقاومة. العلاقة خطية ، لكنها تنهار عند درجات حرارة منخفضة.
- الشوائب: إضافة شوائب إلى موصل يقلل من الموصلية. على سبيل المثال ، الفضة الاسترليني ليست جيدة للموصل مثل الفضة النقية. الفضة المؤكسدة ليست جيدة مثل موصل الفضة. الشوائب تعيق تدفق الإلكترون.
- التركيب والأطوار البلورية: إذا كانت هناك أطوار مختلفة من المادة ، فإن الموصلية سوف تبطئ قليلاً في الواجهة وقد تكون مختلفة عن بنية واحدة عن الأخرى. يمكن أن تؤثر الطريقة التي تمت بها معالجة المواد في مدى توصيلها للكهرباء.
- الحقول الكهرومغناطيسية: تقوم الموصلات بتوليد الحقول الكهرومغناطيسية الخاصة بها عندما تمر الكهرباء من خلالها ، ويكون المجال المغناطيسي متعامدًا مع المجال الكهربائي. يمكن للحقول الكهرومغناطيسية الخارجية أن تنتج مقاومة مغناطيسية ، والتي يمكن أن تبطئ تدفق التيار.
- التردد: عدد دورات التذبذب التي يكملها التيار الكهربائي المتردد في الثانية الواحدة هو تردده في هرتز. فوق مستوى معين ، يمكن أن يؤدي التردد العالي إلى تدفق التيار حول الموصل وليس من خلاله (تأثير الجلد). نظرًا لعدم وجود تذبذب وبالتالي عدم وجود تردد ، لا يحدث تأثير الجلد بالتيار المباشر.