ベストアンサー
電気システムでの使用を考慮して、優れた導体を作るものはさまざまな基準で決定されます。通常、良好な通電導体には次の特性が必要です。
- 低抵抗率//高伝導率
- 低温抵抗率係数
- 良好な熱伝導率
- 簡単に入手できる必要があります
- 環境の安定性
- 可鍛性
- 延性が高い必要があります
- 製造プロセスに適しています
- 形状、ロッド、ワイヤーを簡単に入れることができます。
- 経済的な実行可能性
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ほとんどの点で銅のスコアは他のものよりも高く、広く好まれています。アルミニウムは、熱伝導率、展性などのいくつかの特性も優れているため、コスト要因によっても有効に活用されています。
とはいえ、要件ごとに優れた導体は異なります。真ちゅうは銅に次いで最も一般的な導体であり、その実用性と銅に比べて低コストであるため優先されます。
重要なアプリケーションでは、導体としての優れた特性により、コストが高いにもかかわらず銀が優先されます。極端な場合、金でさえ接触材料の場所を見つけます。
開閉装置の接触では、アーク放電、低摩耗、比較的不活性な性質/耐酸化性に耐える能力があるため、タングステンが一般的です。
GIワイヤーでさえ、安価で、悪天候や湿度に耐えることができるため、接地導体に適した材料と見なされています。簡単に入手でき、機械的ストレスに強いです。それは地下深くに行き、塩水と接触したままです。
答え
金属には、金属の格子構造を自由に移動できる「価電子」があります。電場によって励起されると、電子はデイジーチェーン反応でビリヤードボールのように跳ね返ります。これはストリングによって制御される例であるため、以下のように完全に真っ直ぐではありません。
しかし、超高速の交流電流のある電界では、動きにくくなるため、中心部の抵抗が非常に高く、外皮にのみ流れます。これが「表皮効果」です。深さはRF周波数の上昇とともに縮小します。
したがって、優れた導体には、平らなシートや編組のような多くの皮膚表面領域が必要です。
いくつかの選択肢はフラット編組線ですが、電力変換器にはフラットシート銅が好まれることが多く、アルミニウムでクラフト紙のインターリーブ層で包まれ、硬い薄いプラスチック層でコーティングされ、最大の絶縁のためにスチールコアに巻き付けられます。電力伝達。
したがって、優れた導体は優れた絶縁性も備えている必要があります。
インダクタンスはインピーダンスを増加させるため、優れた導体は、周波数が高くなるとACのインダクタンスが低くなるはずです。インダクタンスは主に幅と長さの比率によるもので、平行線はインダクタンスを線またはケーブルの数で割ります。電力線は、相ごとに4本の線を使用することでインダクタンスを低減し、これらのワイヤ間のギャップにより、相間の破壊しきい値が改善されるだけでなく、風の抵抗や振動共振などの風の影響も低減されます。
したがって、優れた導体はインダクタンスが低いか、絶縁された複数のストランドを使用する必要があります。別の例はリッツ線です。 （マルチストランドコーティングされた「磁石線」）
最高の導体は、絶対零度に近いしきい値を下回る超伝導体と呼ばれ、摩擦がありません。
室温では、材料のコンダクタンスが増加する順に優先順位は、鋼、アルミニウム、金、銅、銀、グラフェン（C）です。ただし、送電線の場合、張力下で総重量を支え、酸化（錆）やその他の特性に耐えるのは非常に強力である必要があります。
したがって、優れた導体は必要です。機械的および材料のコンダクタンス特性も考慮してください。
要約すると、「良好」は要件によって異なります。つまり、すべての要件または質問でさえ、可能な限り最良のソリューションの仕様が必要です。