Skúmané vlastnosti hliníka ako rezistora

V širokej oblasti elektrotechniky a materiálovej vedy má výber odporového materiálu dôsledky pre rôzne aplikácie od základných obvodov až po sofistikované elektronické systémy. Pojem "rezistor" sa vzťahuje na pasívnu zložku, ktorá bráni toku elektrického prúdu, čím premieňa elektrickú energiu na teplo. Aby bol hliník považovaný za účinný rezistor, musíme si preštudovať jeho základné charakteristiky a porovnať ich s vlastnosťami typickými pre rezistorové materiály.

Čo je hliník?

Hliník (Al) je ľahký, strieborno-biely kov, ktorý sa nachádza v skupine prvkov bóru v periodickej tabuľke. Je známy pre svoju vynikajúcu tepelnú a elektrickú vodivosť, a preto nachádza široké využitie v odvetviach, ako je letectvo, stavebníctvo a elektronika. Napriek tomu práve preto, že má tieto vlastnosti, vďaka ktorým je hliník obzvlášť dobrý pri vedení, neznamená, že bude ideálnym odporovým materiálom bez kvalifikácie.

Kritériá odporu:

Elektrický odpor: Meria odpor voči toku elektrického prúdu materiálom. Vyšší odpor naznačuje lepšiu schopnosť odolávať toku prúdu, čo je žiaduce pri rezistoroch.

Tepelná stabilita: Schopnosť rezistorov udržiavať nezmenené hodnoty odporu vo veľkom teplotnom rozpätí udržuje stabilitu obvodov.

Odolnosť a nákladová efektívnosť: Je to nevyhnutné na zabezpečenie toho, aby sa rezistor dal vyrobiť s nízkymi nákladmi, nekorodoval, neopotreboval sa alebo sa ľahko nezlomil.

Dostupnosť a spracovanie: Ďalšia vec je, že je relatívne ľahké ho získavať a spracovávať do rôznych foriem, a preto je vhodný na použitie ako rezistory.

Analýza vhodnosti hliníka ako rezistora:

Elektrický odpor: Ponúka jednu z najlepších elektrických vodivostí medzi kovmi a je široko používaný v elektrických vedeniach a elektroinštaláciách vďaka svojmu dobrému elektrickému odporu. Z hľadiska elektrického odporuhliníknevytvára dobrý odolný materiál ako iné materiály.

Tepelná stabilita: Na druhej strane, hliník má zlú tepelnú vodivosť, zatiaľ čo jeho veľmi nízky odpor ho robí neefektívnym pri premene elektrickej energie na teplo, ako to robia odpory. Okrem toho môžu mierne zmeny teploty zmeniť jeho odpor, ale nie natoľko, aby sa stal žiaducou charakteristikou rezistora.

Trvanlivosť a nákladová efektívnosť: V porovnaní s inými materiálmi, ktoré sa používajú na výrobu elektroniky, je hliník húževnatý, odolný voči korózii a lacný. Tieto vlastnosti sú však skôr o tom, prečo sa vo veľkej miere používa v rôznych odvetviach, než o jeho vhodnosti na použitie ako rezistor.

Z vyššie uvedenej analýzy je zrejmé, že hliník nie je dobrým materiálom pre rezistory. Je to preto, že jeho nízka elektrická vodivosť, čo je výhoda, ak sa používa v aplikáciách, ktoré vyžadujú vysokú vodivosť, pôsobí proti jeho potenciálu ako odporu, kde musí čeliť elektrickému prúdu.