الموصلات هي: الخصائص والوظائف والمصطلحات والأمثلة

الموصلات هي: الخصائص والوظائف والمصطلحات والأمثلة - ما هو قائد ؟، بهذه المناسبة حول Knowledge.co.id سوف يناقشها ، بما في ذلك الوظائف وبالطبع الأشياء الأخرى التي تغطيها أيضًا. دعنا نلقي نظرة على المناقشة معًا في المقالة أدناه لفهمها بشكل أفضل

---

الموصلات هي: الخصائص والوظائف والمصطلحات والأمثلة

---

الموصلات عبارة عن مواد يمكنها توصيل الكهرباء الساكنة وكذلك الكهرباء الحلوة. ليس ذلك فحسب ، بل يمكنه أيضًا توصيل الحرارة أو الصوت. يسمى الشيء الذي لديه القدرة على توصيل الكهرباء الموصلية الكهربائية.

على هذا النحو ، فإن إحدى خصائص السلع الموصلة هي أن لديها موصلية كهربائية. تعتبر معظم المعادن ، مثل الحديد والنحاس ، موصلات جيدة للكهرباء. تستخدم هذه المعادن لصنع أسلاك لنقل التيار الكهربائي.

لا يقتصر الأمر على تصنيف الكائنات ذات الموصلية الكهربائية الجيدة ، بل يوجد أيضًا مصطلح أشباه الموصلات ، والذي يشير إلى السلع التي يمكنها توصيل الكهرباء ، ولكن ليس جيدًا.

هناك أيضًا بعض المواد عندما تكون باردة تمامًا ، وهي موصلات فائقة ، أي أنها لا تقدم أي مقاومة لتدفق الكهرباء على الإطلاق. تميل مقاومة الموصل إلى أن تكون أكبر حيث تستمر درجة الحرارة أيضًا في الزيادة.

من حيث الفيزياء والطرق الكهربائية ، الموصل هو كائن أو نوع من المواد التي تسمح بتدفق الشحنة (التيار الكهربائي) في اتجاه واحد أو أكثر. المواد المصنوعة من المعدن هي موصلات عالمية للكهرباء.

يتم توليد التيار الكهربائي عن طريق تدفق الإلكترونات سالبة الشحنة ، والثقوب موجبة الشحنة ، والأيونات الموجبة أو السالبة في بعض الحالات.

لكي يتدفق التيار ، ليست هناك حاجة لانتقال جسيم مشحون من الآلة التي خلقت التيار إلى الذي استهلكه. بدلاً من ذلك ، يحتاج الجسيم المشحون فقط إلى دفع جيرانه عددًا محدودًا من المرات التي يريدها يدفع جاره ويستمر ويستمر حتى يتم دفع الجسيم إلى المستهلك ، وبالتالي تنشيطه على الجهاز.

ما يتشابك بشكل أساسي هو سلسلة طويلة من نقل الزخم بين مشغلي الشحن المتنقل ؛ يصف نموذج درود للتوصيل هذه العملية بشكل أكثر صرامة.

هذا النمط من نقل الزخم يجعل المعادن الخيار الأمثل للموصلات ؛ المعادن ، على وجه الخصوص ، لها بحر إلكترون غير متمركز يمنح الإلكترونات قدرًا كافيًا من الحركة لتتصادم وبالتالي تؤثر على نقل الزخم.

الموصلات عبارة عن مواد أو مواد تسمح بتدفق الكهرباء من خلالها. يمكن لهذه المواد أو المواد توصيل الكهرباء لأنها تسمح للإلكترونات بالتدفق بسهولة بالغة فيها.

تتمتع الموصلات بهذه الخاصية التي تسمح بانتقال الحرارة أو الضوء من مصدر إلى آخر. الأجسام المعدنية والبشر والأرض والبشر / الحيوانات كلها موصلات. هذا هو سبب تعرضنا للصعق بالكهرباء.

والسبب الرئيسي لذلك هو أن جسم الإنسان ككائن حي يسمح بمرور التيار من السلك إلى أجسامنا ، وذلك لكونه موصلًا جيدًا. تحتوي الموصلات على إلكترونات حرة على سطحها تسمح بمرور التيار خلالها. هذا هو سبب قدرة الموصلات على توصيل الكهرباء.

---

تعريف الموصل حسب الخبراء

يوجد أيضًا تعريف للموصل للخبراء ، بما في ذلك:

فصل الفيزياء

الموصلات عبارة عن مواد تسمح للإلكترونات بالتدفق بحرية من الجسيم إلى الجسيم. ستسمح الأشياء المصنوعة من مواد موصلة للشحن بنقل الشحنات عبر سطح الجسم.

عندما يتم نقل الشحنة إلى كائن في موضع معين ، يتم توزيع الشحنة على الفور على جميع أسطح الجسم. ينتج توزيع الشحنة عن حركة الإلكترونات.

لأن الموصلات تسمح بنقل الإلكترونات من جسيم إلى جسيم ، وهو جسم مشحون ستوزع شحنتها دائمًا حتى تصبح القوة التنافرية الكلية بين الإلكترونات مفرطة تصغير.

إذا تم لمس موصل مشحون بجسم آخر ، فيمكن للموصل أيضًا نقل شحنته إلى هذا الكائن. يحدث نقل الشحنة بين الأشياء بسهولة أكبر إذا كان الجسم الثاني مصنوعًا من مادة موصلة. تسمح الموصلات بنقل الشحنة من خلال الحركة الحرة للإلكترونات.

---

خصائص الموصل

المواد المدرجة كموصلات لها العديد من الخصائص الرئيسية ، وهي القدرة على توصيل الحرارة والتيار الكهربائي ؛ البرق يوصل الحرارة الغالبية من المعدن. الأجسام الصلبة ، كالنحاس والمعدن والحديد وغيرها.

تتميز هذه المواد بعدة خصائص مهمة ، بما في ذلك:

• لديه طاقة نقل الحرارة

الموصلية الحرارية هي حالة يمكنها الإبلاغ عن كمية الحرارة التي تمر عبر طبقة من المادة في وقت معين. مثال على مادة أو عنصر يحتوي على طاقة نقل حرارة كبيرة هو عنصر من النوع المعدني. وكذلك يتم التعبير عن طاقة التوصيل الحراري بوحدات kcal / hour ° C.

• لديه طاقة موصلة كهربائية

سيواجه التيار المتدفق في الموصل مقاومة من الموصل. مقدار المقاومة يعتمد على نوع المادة. يُطلق على حجم مقاومة كل م مع مساحة مقطع عرضي تبلغ 1 مم 3 عند درجة حرارة 20 درجة مئوية مقاومة النوع ، والتي يمكن حسابها بالمعادلة:

ص =

ρl / أ

توضيح:

R: المقاومة في الموصل ، الوحدة أوم (Ω)
ρ: مقاومة نوع المادة ، بوحدات Ω. مم 2 / م
ل: طول الموصل ، الوحدة م (متر)
ج: مساحة المقطع العرضي لسلك التوصيل ، الوحدة مم 2

---

معامل درجة حرارة الضغط

ستشهد المادة تغيرًا في الحجم إذا كان هناك تغير في درجة الحرارة. ستتمدد المادة عندما ترتفع درجة الحرارة وستنخفض عندما تنخفض درجة الحرارة. يمكن حساب التغير الكبير في المقاومة بسبب التغير في درجة الحرارة بواسطة المعادلة:

R– R0 (1 + α (t– t0)

توضيح:

R: المقاومة بعد تغيير درجة الحرارة
R0: المقاومة الأولية ، اللحظة التي تسبق تغير درجة الحرارة
T: درجة الحرارة (النهائية) ، بالدرجة المئوية
T0: درجة الحرارة (مبكرًا) ، بالدرجة المئوية

---

الطاقة الكهربائية الحرارية

الطاقة الكهروحرارية هي طاقة محرك كهربائي سيتم استخدامها في ظروف درجات حرارة مختلفة. ستشهد الطاقة الكهروحرارية للتيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية دائمًا تغيرًا في كل طاقة حرارية كهربائية إذا كان هناك تغيير في ظروف درجة الحرارة.

تلعب هذه الشخصية دورًا مهمًا في النوعين المختلفين من المعدن المرتبطين بنقطتي الاتصال. نسبة درجة الحرارة تتناسب طرديا مع المادتين المنتجتين ، وهناك مقارنة كبيرة في كل جهد كهربائي.

---

وظيفة موصل

الأشياء التي لها طابع الموصل لها استخدامات أو خصائص مختلفة في الحياة اليومية ، بما في ذلك:

• معدات الطبخ

إذا لم نكن حريصين في استخدام أواني المطبخ المصنوعة من الموصلات ، فإن أيدينا ستصاب أو القبعات إذا كنت لا تستخدم معدات السلامة أو الخلائط العازلة عند ارتداء المعدات يطبخ. أدوات الطهي الموصلة ضرورية لتبديد الحرارة من المصدر للطهي.

معدات الطهي مصنوعة من موصلات ، مثل المقالي أو المقالي ، والتي تُصنع عمومًا من الألومنيوم. الألومنيوم معدن أخف مقارنة بالمعادن الأخرى.

• حديد

استخدام الموصلات في الحياة اليومية

على سبيل المثال ، بالنسبة لمعدات تمليس الملابس أو المكواة ، يستخدم نظام العمل الطاقة الحرارية المتولدة من الكهرباء. تكون مادة الموصل المعدني الموضوعة في قاعدة المكواة على اتصال مباشر بالملابس. حتى يمكن استخدامها بشكل صحيح ، يستخدم الجزء العلوي من المكواة مادة عازلة لراحة المستخدم.

• جندى

اللحيم هو أداة لتوصيل المكونات الإلكترونية. تستخدم عادة في الورش أو الأماكن لإصلاح الأجهزة الإلكترونية. مثل المعدات الأخرى ، أحدها الموصل الذي يكون على اتصال بالمعدات المراد لحامها ، الجزء الذي يجب تحريكه بأيدينا باستخدام عازل.

• موصل نحاسي لمحتويات الكابلات الكهربائية

النحاس معدن نقي له موصلية كهربائية كبيرة تقترب من 57 درجة مئوية. يعمل النحاس على توصيل الأسلاك. الكابلات التي تستخدم النحاس هي كبلات الطاقة والكابلات المحورية و NYA و NYAF وغيرها.

يرجع أحد أسباب استخدام النحاس كحشو للكابلات إلى الموصلية العالية. يتمتع النحاس أيضًا بمقاومة درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة مقارنة بالفولاذ. ترتفع درجة الغليان إلى 2595 درجة مئوية. المادة متينة وصلبة ومرنة ويمكن تحريرها أو توسيعها.

---

مثال موصل

فيما يلي أمثلة على مواد الموصلات ، بما في ذلك:

• نحاس

النحاس مادة موصلة ذات مقاومة منخفضة. ترتبط الإلكترونات بشكل فضفاض بالنواة وتتدفق بحرية. يكون فقدان الطاقة في النحاس أقل عند مقارنته بالمعادن الموصلة الأخرى. يتمتع النحاس بموصلية حرارية جيدة ومقاوم للتآكل.

إنه قابل لإعادة التدوير بأشكال عديدة ، قاسي وسهل السبائك. النحاس له خصائص مطهرة غير مغناطيسية ، ويمكن ربطها بسهولة بالمعادن الأخرى.

• فضة

الفضة مقاومة للتآكل وكذلك تخلق الأكسدة. لذلك فهو جيد لاستهلاك الكهرباء. ليس ذلك فحسب ، بل يتم استخدامه أيضًا في التطبيقات الطبية ، وتحديداً لتحليل مضادات الميكروبات. إنه المعدن المثالي لصنع المجوهرات والأدوات الصحية والسباكة الصناعية.

• الألومنيوم

الألومنيوم معدن يستخدم في الإلكترونيات لخصائصه الكهربائية الميكانيكية القيمة. يستخدم الألمنيوم في صنع الأنابيب الموصلة ، وأغلفة تجميع المحركات ، والمشتتات الحرارية.

• نحاس

يستخدم النحاس الأصفر للأغراض الكهربائية بسبب تكلفته المنخفضة. يتم خلط نسب مختلفة من الزنك بنسب مختلفة لإنتاج ما يقرب من 15 نوعًا مختلفًا من النحاس الأصفر. عالميا

النحاس سبيكة من النحاس. يستخدم هذا المصطلح للمفاتيح والموصلات وجهات الاتصال وما إلى ذلك. المثير للاهتمام هو أن النحاس هو معدن جيد لصنع الآلات الموسيقية بسبب خصائصه الصوتية والمطيلة.

• برونزية

إنها إحدى سبائك النحاس التي تحتوي على القصدير والألمنيوم والسيليكون والنيكل. إنه قوي بطبيعته عند مقارنته بالنحاس. إنه مقاوم للتآكل بالإضافة إلى أنه مرن. يستخدم البرونز في صنع الأدوات الجراحية والمحامل الكروية والمشغولات اليدوية.

• حديد

الحديد معدن جيد ذو طابع متناقص ، قدرة التخميد ، سائل بطبيعته. تطبيق الحديد على سبيل المثال للتصنيع

تجهيزات المطابخ ، أغطية غرف التفتيش ، قطع غيار السيارات ، الجسور ، مباني المترو.

الحديد عنصر أساسي في صنع المولدات والمحركات والمحولات وأجهزة تخزين الصوت والفيديو وما إلى ذلك. أخرى تستخدم المغناطيسات الدائمة المصنوعة من الحديد في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) التطبيقات الطبية.

• الزئبق

الزئبق معدن يستخدم في مختلف المنتجات الإلكترونية. يستخدم الزئبق في موازين الحرارة ومفاتيح الإضاءة والأجهزة الحرارية (المجسات وأنظمة التدفئة والتبريد) والمركبات.

مميزات الطب الإلكتروني مثل قياس ضغط الدم باستخدام الزئبق. تستخدم بعض المستشعرات ، مثل بارومتر ومقياس الرطوبة ومقياس الرطوبة ، الزئبق في تشغيلها.

• ذهب

تستخدم الأجهزة الإلكترونية طبقة من الذهب للقضاء على التآكل. إنه مورد جيد لتصنيع المكونات الإلكترونية. يستخدم الذهب في مفاصل اللحام والمفاتيح والملامسات الكهربائية. يستخدم الذهب في الهواتف المحمولة ومواد GPS وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي والآلات الحاسبة الرقمية وأجهزة التلفزيون الذكية وما إلى ذلك. تشمل مناطق تطبيق الذهب معدات التشخيص الطبية ومكونات الأقمار الصناعية والمكونات الميكانيكية في صناعة الطيران وغيرها.

• البلاتين

يستخدم البلاتين كموصل كبديل للذهب. يتم استخدامه في المفاتيح الكهربائية والملامسات لمنع التآكل. تشمل استخدامات البلاتين في المعالجة الكيميائية (كمحفز) ، في صناعة الزجاج المنزلية لصنع الصبغة ، واستخراج النفط الخام من البترول.

• الجرافيت

الجرافيت هو مادة شبه موصلة تستخدم في تصنيع رقائق متكاملة أحادية البلورية. تستخدم هذه لصنع أقطاب كهربائية لنقش البلازما. يتم استخدامه في غرس الأيونات ، والألياف الضوئية ، والبلاط السطحي في مكوكات الفضاء ، وكذلك في تصميم التطبيقات المبردة.

---

قواعد المواد موصل

يجب أن تكون بعض المواد المستخدمة كموصلات قادرة على تلبية العديد من المتطلبات ، مثل:

الموصلية جيدة

تعرف الموصلية الجيدة في مادة موصلة بأنها ذات قيمة مقاومة من النوع صغير نسبيًا ، لأن مقاومة النوع لا تزال صغيرة ، لذلك ستستمر قيمة الموصلية في أن تكون جيدة مادة. من ناحية أخرى ، فإن مقاومة النوع تتناسب عكسياً مع موصلية المادة.

ترتبط موصلية المواد بالحرارة والتوصيل الكهربائي. تشير الموصلية الحرارية إلى مقدار الحرارة التي يمكن أن تمر عبر مادة ما في فترة زمنية معينة.

المواد المعدنية هي مواد ذات موصلية حرارية كبيرة بحيث تميل المواد المعدنية إلى الحصول على موصلية عالية مثل المواد الموصلة.

ستظهر موصلية الكهرباء قوة مادة الموصل عند إجراء التيار الكهربائي. سيتأثر حجم الموصلية الكهربائية بشكل كبير بنوع المقاومة الموجودة في مادة الموصل. يمكن التعبير عن مقاومة النوع نفسها في شكل معادلة على النحو التالي:

ص =
ρ (لتر / أ)
توضيح:
R = المقاومة (Ω)
ρ = نوع المقاومة (Ω. متر)
l = طول الموصل (م)
أ = مساحة المقطع العرضي للسلك (م 2)

• قوة ميكانيكية عالية

تتمتع المواد الموصلة بقوة ميكانيكية كبيرة بحيث يمكنها توصيل الكهرباء أو التسخين جيدًا. المواد ذات القوة الميكانيكية العالية لها جزيئات معبأة بإحكام. عندما يتم تقريب مادة الموصل من مصدر حرارة أو تيار كهربائي ، ستحدث اهتزازات أو اهتزازات في مادة الموصل.

من خلال هذه الاهتزازات أو الاهتزازات ، ستتدفق الحرارة أو التيار الكهربائي من طرف إلى طرف في مواد موصلة أخرى. ستكون الخصائص الميكانيكية للمادة ذات أهمية كبيرة خاصة عندما تكون المادة الموصلة فوق الأرض. يجب أن تكون مادة الموصل معروفة بخصائصها الميكانيكية لأنها ستكون مرتبطة بتوزيع الجهد الكبير في قناة التيار الكهربائي.

• معامل التمدد الصغير

المواد التي لها معامل تمدد صغير لن تواجه بسهولة التغيرات في درجة الحرارة.

R = R0 1 + α (t– t0)

توضيح:

R: مقدار المقاومة بعد تشكيل تغير في درجة الحرارة (Ω)
R0: المقاومة الأولية ، اللحظة التي تسبق تكوين تغير في درجة الحرارة (Ω)
t: درجة الحرارة النهائية ، على مقياس C
t0: درجة حرارة مبكرة على مقياس C
α: قيمة معامل مقاومة درجة حرارة المقاومة

• الطاقة الكهروحرارية المختلفة بين المواد

في الدائرة الكهربائية ، سيشهد التيار الكهربائي دائمًا تغيرًا في الطاقة الكهروحرارية بسبب التغير في درجة الحرارة. تتوافق نقطة درجة الحرارة مع نوع المادة المعدنية المستخدمة كموصل.

من المهم للغاية التعرف على التأثير الذي يحدث عندما يتم ربط نوعين مختلفين من المعدن بنقطة اتصال واحدة. في أنواع مختلفة من درجات الحرارة ، فإن المواد لها نتائج مختلفة من الموصلية.

• معامل المرونة الكبير إلى حد ما

هذه الشخصية أيضًا لا تقل أهمية عن استخدامها عندما يكون هناك توزيع كبير للضغط. مع معامل مرن كبير ، بحيث لا تتعرض مادة الموصل للتلف بسبب الضغوط الكبيرة. تتكون الموصلات الكهربائية من أشكال مختلفة ، وبالتحديد في شكل سوائل مثل الزئبق ، في شكل غازات مثل النيون وأيضًا في شكل مواد صلبة مثل المعادن.

---

خصائص المواد الموصلة

يتم تقسيم خصائص مادة الموصل نفسها إلى نوعين من الشخصيات ، وهما:

• خاصية كهربائية لها موقع لإظهار قدرة الموصل عند حمل تيار كهربائي.
• الخصائص الميكانيكية التي تظهر قدرة الموصل على السحب.

وبالتالي فإن المراجعة من حول Knowledge.co.id عن الموصلات هي: الخصائص والوظائف والمصطلحات والأمثلة, نأمل أن تضيف إلى بصيرتك ومعرفتك. شكرا لزيارتك ولا تنسى قراءة مقالات أخرى.