detailná analýza použitia aluminia ako rezistora

Dôležitosť materiálov pre odpor v oblasti elektrotechniky a materiálovej vedy nemôže byť podceňovaná. Odporivosť, alebo sklon brániť toku elektrického prúdu, sa považuje za jednu z faktorov vhodnosti materiálu ako rezistora. V našich každodenných životoch je hliník dôležitý kov, pretože je ľahký a veľmi vodiace; napríklad sú z neho vyrobené nápojové plechovky a konštrukcie lietadiel. Avšak, či je hliník dobrým rezistorom? Toto nás tiež núti pochopiť niektoré fyzikálne vlastnosti spojené s týmto kovom voči tomu, čo bežne očakávame od rezistorov.

Základy odporivity:

Môžeme ho považovať za vlastný vlastnosť, ktorá kvantifikuje, ako ťažké je pre látku pustiť elektrinu cez seba. Niektoré materiály, ako uhlík alebo určité slitiny, majú relatívne vysoké elektrické odpor a preto sú preferované na použitie ako reziistory. Na druhej strane, kovy majú nízke rezistivity a preto lepšie vodiace vlastnosti, čo ich robí slabými kandidátmi na reziistory.

Elektrické vlastnosti aluminia:

Tento fakt robí alunín tak populárnym medzi elektroinštalatérmi, ktorí ho používajú na vedenie budov a prenosové linky elektrickej energie, keďže jeho nízky odpor (približne 2.82×10^-8 Ω·m pri 20°C) naznačuje, že tento kov má optimálne elektrické vodivosti. Takže prirodzeno spĺňa jednu podmienku, ktorá by mala byť splnená vedeniami používanými v akomkoľvek elektrickom obvode: minimálna strata energie kvôli teplu vyprodukovanému odporom vodiča.

Prečo alunín nie je dobrý reziistory:

Takže, vzhladom na vlastnú nízku prípustnosť, aluminív nemôže efektívne fungovať ako režistor. Prvkami režistora musí byť úmyselné bránenie prechodu prúdu, pričom sa elektická energia prevádza na teplo. Vysoká vodivosť znamená, že za normálnych okolností môže prúd ľahko prechádzať bez väčších obmedzení, a preto sa nikdy nevydá mucha tepelná energia, ak je pripojený napríklad k zdrojom napätia nesprávne. Toto nie je to, čo by mal režistor predstavovať.

Alternatívne materiály na režistory:

Ich prípustnosť je významne vyššia ako u aluminia a to ich robí preferovanými materiálmi na použitie v režistoroch. Napríklad uhlíkové zloženia, kovy oxidov a niektoré ligatúry sú ich príkladmi [18]. V prípade, keď boli tieto materiály správne formulované a navrhnuté, môžu poskytnúť široký rozsah hodnôt odporu, čo umožňuje presnú kontrolu pretečného prúdu a deliteľnosti napätia v elektrických obvodoch.

Záver:

Napríklad, aluminície byť vysoko vodiace s nízkou režistivitou nemôže slúžiť ako materiál na výrobu kvalitných rezistorov. Jeho najväčšia silná stránka je však prenos elektricity pri malom energetickom stratách, čo ho robí ideálnym na vedenie alebo akékoľvek iné aplikácie typu vodiča. Naproti tomu, materiály s vyššou režistivitou, ako sú uhlíkové kompozičné typy a kovy oxide, sú lepšie použiteľné na výrobu rezistorov, ktoré úmyslne spomalujú tok elektrickej prúdy, zatiaľ čo zabezpečujú, aby sa prenášali len tie elektróny, ktoré môžu rozumné dodávať svoju energiu bez toho, aby sa hreli. Takže, odpoveď na otázku „ Je hliník dobrým rezistorom “? bude záporná, pretože je potrebné zohľadniť mnoho aspektov pred tým, než sa vyberú vhodné materiály pre akúkoľvek konkrétnu elektrickú aplikáciu.