Električna provodljivost bakra. Bakar: karakterističan

Električna vodljivost bakra izravno ovisi o prisutnosti ovog metala raznih nečistoća. Čak iu slučaju dodavanja male količine arsena, antimona, dolazi do dramatičnog pada vrijednosti električne vodljivosti. Ali olovo, telur, selen i arsen ne utječu na to fizičku količinu.

Značajke koncepta

Električna vodljivost bakra nije znatno niža od srebra, što ovaj metal čini zahtjevnim u modernom elektrotehniku.

Ova fizička veličina je svojstvo sposobnosti tvari da provede električnu struju. Ona se odnosi na specifičnu električnu otpornost metala koja je izravno proporcionalna ovisnosti.

Električna otpornost bakra u Omsdot-mm²/ m je na temperaturi od 20 stupnjeva 0,017. Brojčanim vrijednostima to je samo malo manje od srebra.

Električna provodljivost bakra je vrijednost, inverzna otpornost, koristi se za obilježavanje električnih svojstava određenog metala. Za mjerenje, koristite siemens koji odgovaraju 1 / ohm.

Proizvodnja bakra

Budući da bakar provodi električnu energiju, postoji nekoliko načina proizvodnje ovog metala. Poluvodički bakar trenutno se proizvodi galvansko čišćenje ingota u posebnim elektrolitskim kupeljima. Većina bakrenih proizvoda koji se koriste u elektroindustriji proizvode se valjanjem, crtanjem i pritiskom.

Kod crtanja, proizvedene žice imaju promjer ne više od 0,005 mm, tanka folija, vrpca do 0,1 mm.

Bakrena ožičenja zahtijevaju se ne samo kod podizanja stambenih zgrada i poslovnih prostorija već iu privatnoj gradnji.

Zanimljivi podaci

Ovaj metal se često nalazi u prirodi u obliku velikih nuggets. Čak iu davnim vremenima ljudi su od njega napravili ornamente, posuđe i oružje. Potražnja za bakarom objašnjava jednostavnost kojom se obrađuje, a također i prevalencija u prirodi.

U početku je proces odvajanja metala od njegovih spojeva prilično primitivan, a sastojao se od zagrijavanja bakrene rude iznad vatre, nakon čega slijedi oštro hlađenje. Ovaj tretman doveo je do pucanja komada rude, što je omogućilo ljudima da izvuku metal.

Kako su poboljšani tehnološki procesi prerade metala do požara, zrak se isporučuje da poveća temperaturu zagrijavanja prirodnog spoja. Postupno se taj proces počeo provoditi u posebnim konstrukcijama, koje su postale prototipovi modernog mine peći.

Rezultati arheoloških iskopavanja svjedoče da su bakreni proizvodi korišteni već u 10. tisućljeću prije Krista.

Prirodne veze

Bakrene žice za ožičenje su trenutno izrađene od nekoliko vrsta ruda koje su uobičajene u prirodi. Na primjer, u rođenju - oko 65 posto metala, u kalcocita - do 80%, i u bakar pirit (kalcopyrite), količina bakra ne prelazi 30 posto.

Fizička svojstva

visok električna vodljivost bakar je jedno od najvažnijih svojstava ovog metala. Njezina se boja razlikuje od blijedo ružičaste do bogate crvene boje. Bakar je prijelazni materijal s visokom toplinskom i električnom vodljivosti.

Linearna toplinska ekspanzija ovog metala je 0.00000017 jedinica. Proizvodi od bakra imaju čvrstoću rastezanja od 22 kgs / mm². Specifična težina metala je 8,94 g / cm³, tvrdoća na Brinellovoj ljestvici - 35 kgf / mm². Među važnim fizikalnim svojstvima ovog metala je modul elastičnosti, što je 132.000 mN / m².

Magnetska svojstva ovog metala, koja je potpuno dijamagnetna tvar, također su jedinstvena.

Koeficijent temperature otpornosti bakra na sobnoj temperaturi je 4.3 alfa- (10^-3/ K).

Specifična vodljivost, duktilnost je ovaj metal zahtijevala u proizvodnji raznih elemenata za elektrotehniku. Aluminij ima slične fizičke karakteristike, pa je sirovina za izradu kabela i žica u suvremenom elektrotehniku.

Kemijska svojstva

Otpor bakra, sposobnost određenog metala za provođenje električne struje, objašnjava se strukturnim značajkama atoma tog kemijskog elementa. Bakar se nalazi u sekundarnoj podskupini prve skupine periodnog stola, a to je d-element.

Otpornost bakra je povezana s elektronima koji se nalaze na vanjskoj razini energije. Značajke strukture također objašnjavaju specifična kemijska svojstva određenog metala. Kod niske vlažnosti, bakar je prilično inertna tvar, ne pokazuje visoku kemijsku aktivnost.

Kada se proizvodi od bakra koriste u uvjetima visoke vlažnosti i prisutnosti ugljičnog dioksida, metal oksidira.

Na površini proizvoda pojavljuje se zelenkasta folija karbonata i bakrenog hidroksida (2), kao i raznih sumpornih spojeva. Ovaj film naziva se patina, pomaže u zaštiti proizvoda od naknadnog kemijskog uništenja.

Kako se povećava temperatura, formira se bakrena ljestvica (oksid), što negativno utječe na električnu vodljivost.

Bakar lako reagira sa elementima koji pripadaju podskupini halogena.

Ako se sumpor uvodi u metal, opaža se zapaljivost. Bakar je inertan za dušik, vodik i ugljik čak i pri povišenim temperaturama.

Zanimanje s tehničkog stajališta je interakcija ovog metala s željeznim solima, što dovodi do njegovog oporavka. Ova kemijska svojstva omogućuju uklanjanje taloženja bakra iz proizvoda.

Bakar formira niz složenih spojeva koji su vrlo otporni.

Područja primjene

Upotreba ovog metala povezana je s visokom električnom vodljivosti. Na primjer, iz njega se proizvodi kabel. Bakar ima malu otpornost, jedinstvena magnetska svojstva, jednostavna obradivost, tako da je zahtjev u inženjerskim komunikacijama i upravnim zgradama. Sposobnost provođenja toplinske energije omogućuje da se materijal koristi za stvaranje toplinskih cijevi, rashladnih sustava i zagrijavanja zraka.

To je bakar - materijal koji je neophodan u proizvodnji hladnjaka koji se koriste za snižavanje temperature osobnih računala. Metalne konstrukcije koje sadrže bakrene elemente imaju malu težinu, izvrsne dekorativne osobine te su stoga pogodne za upotrebu u arhitekturi, za izradu različitih dekorativnih elemenata u unutrašnjosti i za stvaranje električnih žica.

Značajke vodiča

Da bismo shvatili bit električne vodljivosti, neka se usredotočimo na karakteristike vodiča. To uključuje materijale koji mogu provoditi električnu struju. Bakar se odnosi na vodiče prve vrste, jer s povećanjem temperature dolazi do smanjenja električne vodljivosti. Kvalitetu vodičkog materijala utječe mehanička, toplinska, električna svojstva. Za metal kao što je bakar, svi ti pokazatelji imaju dobre vrijednosti, što metal čini potražnja u različitim područjima elektrotehnike.

Duktilnost bakra, lakoća prerade, dobre viskoznosti i kemijske otpornosti omogućuju stvaranje različitih tipova proizvoda za tehničke potrebe.

vrsta

Za izradu bakrenog mjehura koristi se elektrolitička redukcija metala iz otopine bakrenog sulfata. Pure metal je potreban za radio i elektrotehniku. Ovisno o postotku nečistoća razlikuju se sljedeće marke: M0 i M1. U prvom slučaju, kvantitativni sadržaj čistog metala je 99,95 posto, za drugu varijantu 99,9 posto.

Među osnovnim fizikalnim svojstvima koja karakteriziraju podatke bakrene marke, napominjemo:

• gustoća od 8900 kg / m³;
• točka taljenja: 1083 ° C;
• visoka mehanička čvrstoća;
• izvrsna obradivost;
• visoka otpornost 1,7241sdot-10^-8 omsdot-m.

Kada se nečistoće uvode u sastav čistog metala, vrijednost otpornosti se značajno povećava, dok se električna vodljivost smanjuje.

Na primjer, u slučaju uvođenja 0,5% aluminija i nikla otpornost povećava za 40 posto.

zaključak

Bakar se razlikuje od ostalih strujnih vodiča s visokom električnom vodljivošću, slabim otporom, što ga čini zahtjevnim u modernom elektrotehniku.

Vodljive jezgre vodiča, kabeli, folijske folije za uređaje za ispis, plahte, trake, žice - ovo nije potpuni popis onih proizvoda koji su izrađeni od bakra.

Uz veliku upotrebu samog metala, koriste se i njegove glavne legure. Na primjer, kadmijska brončnica se koristi za stvaranje kolektorskih ploča i električnih kontakata.

Za proizvodnju opruga u uređajima i elektroničkim uređajima potrebna je fosforna bronca. Mješavina bakra i berilijuma omogućuje stvaranje stezaljki, kliznih kontakata, izvora koji nose struje.

Tin brončana naziva se telefon, jer je iz njega stvorena žica koja se koristi za telefonski kabel.

od bakreno-cink legura proizvode trake i plahte. Ovaj materijal ima veću specifičnu električnu otpornost, pa legura ima veliku čvrstoću.

Među brojnim primjenama bakra, elektroindustrija je od posebne važnosti. Iz tog metala izrađuju se električne žice različitih promjera, pogodnih za proizvodnju suvremenih električnih i radio uređaja s najvećom točnošću. Za povećanje električne provodljivosti, inženjeri nadgledaju čistoću metala, ne dopuštaju prodiranje dodatnih nečistoća.