Beste Antwort
In Anbetracht ihrer Verwendung in elektrischen Systemen wird anhand verschiedener Kriterien entschieden, was einen guten Leiter ausmacht. Normalerweise sollten gute stromführende Leiter folgende Eigenschaften haben:
- Niedriger spezifischer Widerstand / / hohe Leitfähigkeit
- Niedriger Temperaturkoeffizient des spezifischen Widerstands
- Gute Wärmeleitfähigkeit
- Sollte leicht verfügbar sein
- Umweltstabilität
- Formbarkeit
- Sollte sehr duktil sein
- Für den Herstellungsprozess geeignet
- Leicht in Formen, Stäben und Drähten zu bekommen.
- Wirtschaftlichkeit
Kupfer punktet in den meisten Punkten gegenüber anderen und wird allgemein bevorzugt. Aluminium findet aufgrund des Kostenfaktors auch eine gute Verwendung, da auch einige Eigenschaften besser sind – wie Wärmeleitfähigkeit, Formbarkeit usw.
Allerdings ist ein guter Leiter für unterschiedliche Anforderungen unterschiedlich. Messing ist nach Kupfer der am häufigsten verwendete Leiter und wird aufgrund seiner Verarbeitbarkeit und geringeren Kosten im Vergleich zu Kupfer bevorzugt.
In kritischen Anwendungen wird Silber trotz hoher Kosten aufgrund seiner überlegenen Eigenschaften als Leiter bevorzugt. Sogar Gold findet in extremen Fällen seinen Platz für Kontaktmaterialien.
Bei Schaltanlagenkontakten ist Wolfram aufgrund seiner Fähigkeit, Lichtbögen, geringem Verschleiß und relativer Inertheit / Oxidationsbeständigkeit zu widerstehen, üblich.
Auch GI-Kabel gelten als gutes Material für Erdungsleiter, da sie billig sind und rauem Wetter und Feuchtigkeit standhalten. Es ist leicht verfügbar und widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchungen. Es geht tief in den Untergrund und bleibt in Kontakt mit Salzwasser.
Antwort
Metalle haben „Valenzelektronen“, die sich frei durch die Gitterstruktur von Metall bewegen können. Durch ein elektrisches Feld angeregt, springen Elektronen wie Billardkugeln mit Daisy-Chain-Reaktionen, die nicht so perfekt gerade sind wie unten, da dies ein Beispiel ist, das durch Strings gesteuert wird.
Wenn sich das Feld jedoch mit einem ultraschnellen Wechselstrom bewegt, wird es schwer zu bewegen und hat daher einen sehr hohen Widerstand in der Mitte und fließt nur auf der Außenhaut. Dies ist „Hauteffekt“. Die Tiefe schrumpft mit steigender HF-Frequenz.
Ein guter Leiter sollte also eine große Hautoberfläche wie flache Laken oder Geflechte haben.
Einige Optionen sind flache geflochtene Drähte, aber für Leistungstransformatoren wird häufig flaches Kupferblech oder Aluminium bevorzugt und mit verschachtelten Schichten Kraftpapier umwickelt, die manchmal mit einer harten, dünnen Kunststoffschicht beschichtet und für maximale Isolierung um den Stahlkern gewickelt werden Leistungsübertragung.
Ein guter Leiter sollte also auch eine gute Isolierung haben.
Da die Induktivität die Impedanz erhöht, ist eine gute Der Leiter sollte bei steigenden Frequenzen eine niedrige Induktivität für Wechselstrom haben. Die Induktivität ist hauptsächlich auf das Verhältnis von Breite zu Länge zurückzuführen, und parallele Drähte teilen die Induktivität durch die Anzahl der Drähte oder Kabel. Stromleitungen reduzieren die Induktivität durch Verwendung von 4 Leitungen pro Phase. Die Lücken zwischen diesen Drähten verbessern die Durchbruchschwelle zwischen den Phasen und verringern die Auswirkungen von Wind wie Windwiderstand und Vibrationsresonanz.
Ein guter Leiter sollte also eine niedrige Induktivität haben oder isolierte Mehrfachlitzen verwenden. Ein weiteres Beispiel ist Litzendraht. (mehrsträngiger beschichteter „Magnetdraht“)
Die besten Leiter werden als Supraleiter bezeichnet, wobei ein Schwellenwert nahe dem absoluten Null-Elektronenfluss reibungsfrei ist.
Bei Raumtemperatur steigt die Materialleitfähigkeit in der Reihenfolge ihrer Erhöhung an bevorzugt sind Stahl, Aluminium, Gold, Kupfer, Silber und Graphen (C). Für Übertragungsleitungen muss es jedoch sehr stark sein, um sein Gesamtgewicht unter Spannung zu tragen und Oxidation (Rost) und anderen Eigenschaften zu widerstehen.
Ein guter Leiter muss also Berücksichtigen Sie auch die mechanischen und Materialleitfähigkeitseigenschaften.
Zusammenfassend hängt „Gut“ von Ihren Anforderungen ab, was bedeutet, dass jede Anforderung oder sogar Frage eine Spezifikation für die bestmögliche Lösung haben sollte.