O analiză amplă a aluminiului ca rezistență

Importanța materialelor de rezistență în domeniul ingineriei electrice și al științei materialelor nu poate fi subliniată îndeajuns. Rezistivitatea sau tendința de a rezista la fluxul unui curent electric este considerată ca un factor pentru adecvarea unui material ca rezistență. În viața noastră de zi cu zi, aluminiul este un metal important deoarece este ușor și foarte conductiv; De exemplu, există cutii de băuturi și structuri de aeronave făcute din ea. Cu toate acestea, aluminiul este un rezistor bun? Acest lucru ne cere, de asemenea, să înțelegem unele proprietăți fizice asociate cu acest metal în comparație cu ceea ce așteptăm în mod obișnuit de la rezistențe.

Elementele de bază ale rezistivității:

Poate fi denumită proprietatea intrinsecă care cuantifică cât de greu este pentru o substanță să permită electricității să treacă prin ea. Unele materiale precum carbonul sau anumite aliaje au o rezistență electrică relativ mare și, prin urmare, sunt preferate pentru utilizare ca rezistențe. Pe de altă parte, metalele au rezistivități scăzute și, prin urmare, conduc mai bine electricitatea, ceea ce le face candidați slabi pentru rezistențe.

Proprietățile electrice ale aluminiului:

Acest fapt face ca aluminiul să fie atât de popular în rândul electricienilor care îl folosesc pentru cablarea clădirilor și a liniilor de transmisie a energiei, deoarece rezistivitatea sa scăzută (aproximativ 2.82×10^-8 Ω·m la 20°C) indică faptul că acest metal are o conductivitate electrică optimă. Ca atare, îndeplinește în mod natural o condiție care ar trebui îndeplinită de firele utilizate în orice circuit electric: pierderea minimă de energie din cauza căldurii produse de rezistența conductorului.

De ce aluminiul nu este un rezistor bun:

Astfel, având în vedere propria sa rezistivitate inerentă scăzută, aluminiul nu poate funcționa eficient ca rezistență. Un element de rezistență trebuie să creeze un impediment intenționat asupra conducerii curentului care transformă energia electrică în căldură. Conductivitatea sa fiind ridicată înseamnă că, în circumstanțe normale, curentul poate curge cu ușurință fără restricții majore, prin urmare, nu se va disipa prea multă energie termică atunci când este atașată greșit la sursele de tensiune. Nu despre asta ar trebui să fie un rezistor.

Materiale alternative pentru rezistențe:

Rezistivitățile lor sunt semnificativ mai mari decât cele ale aluminiului și acest lucru le face materiale preferate pentru utilizarea în rezistențe. De exemplu, compoziția carbonului, oxidul metalic și unele aliaje servesc drept exemple [18]. În cazul în care aceste materiale au fost formulate și proiectate corespunzător, ele pot oferi o gamă largă de valori de rezistență care facilitează un control exact asupra fluxului de curent și a diviziunii tensiunii în circuitele electrice.

Concluzie:

De exemplu, aluminiul fiind foarte conductiv cu rezistivitate scăzută nu poate produce material rezistent de înaltă calitate. Cu toate acestea, cel mai puternic punct forte al său este transmiterea energiei electrice la pierderi reduse de energie, ceea ce îl face ideal pentru cablare sau orice altă aplicație de tip conductor. Pe de altă parte, materialele cu rezistivitate mai mare, cum ar fi tipurile de compoziție a carbonului și oxizii metalici, sunt mai aplicabile în fabricarea rezistențelor care trebuie să încetinească în mod intenționat fluxul de curent electric, asigurându-se în același timp că acesta este trecut doar de acei electroni care își pot furniza energia în mod rezonabil fără a se încălzi. Astfel, răspunsul la "Este aluminiul un rezistor bun?" va fi negativă, deoarece trebuie să se țină cont de multe aspecte înainte de a alege materiale potrivite pentru o anumită aplicație electrică.