หมวดหมู่ทั้งหมด

ข่าว

บ้าน >  ข่าว

การวิเคราะห์กว้างๆ ของอลูมิเนียมเป็นตัวต้านทาน

ก.ค. 09, 2024

ความสําคัญของวัสดุต้านทานในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและวัสดุศาสตร์ไม่สามารถเน้นมากเกินไปได้ ความต้านทานหรือแนวโน้มที่จะต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าถือเป็นปัจจัยหนึ่งสําหรับความเหมาะสมของวัสดุในฐานะตัวต้านทาน ในชีวิตประจําวันของเราอลูมิเนียมเป็นโลหะที่สําคัญเพราะมีน้ําหนักเบาและนําไฟฟ้าสูง ตัวอย่างเช่น มีกระป๋องเครื่องดื่มและโครงสร้างเครื่องบินที่ทําจากมัน อย่างไรก็ตาม อลูมิเนียมเป็นตัวต้านทานที่ดีหรือไม่? สิ่งนี้ยังต้องการให้เราเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับโลหะนี้เมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งที่เราคาดหวังโดยทั่วไปจากตัวต้านทาน

พื้นฐานของความต้านทาน:

สามารถเรียกได้ว่าเป็นคุณสมบัติที่แท้จริงที่วัดความยากลําบากของสารที่จะปล่อยให้ไฟฟ้าไหลผ่าน วัสดุบางชนิด เช่น คาร์บอนหรือโลหะผสมบางชนิดมีความต้านทานไฟฟ้าค่อนข้างสูง ดังนั้นจึงเหมาะสําหรับใช้เป็นตัวต้านทาน ในทางกลับกันโลหะมีความต้านทานต่ําดังนั้นจึงนําไฟฟ้าได้ดีกว่าซึ่งทําให้เป็นตัวเลือกตัวต้านทานไม่ดี

คุณสมบัติทางไฟฟ้าของอลูมิเนียม:

ข้อเท็จจริงนี้ทําให้อลูมิเนียมเป็นที่นิยมในหมู่ช่างไฟฟ้าที่ใช้ในการเดินสายอาคารและสายส่งไฟฟ้า เนื่องจากความต้านทานต่ํา (ประมาณ 2.82×10^-8 Ω·m ที่ 20°C) บ่งชี้ว่าโลหะนี้มีการนําไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปตามเงื่อนไขหนึ่งที่ควรปฏิบัติตามโดยสายไฟที่ใช้ในวงจรไฟฟ้าใด ๆ : การสูญเสียพลังงานขั้นต่ําเนื่องจากความร้อนที่เกิดจากความต้านทานของตัวนํา

ทําไมอลูมิเนียมถึงไม่ใช่ตัวต้านทานที่ดี:

ดังนั้นเมื่อพิจารณาถึงอลูมิเนียมที่มีความต้านทานต่ําโดยธรรมชาติของตัวเองจึงไม่สามารถทํางานเป็นตัวต้านทานได้อย่างมีประสิทธิภาพ องค์ประกอบตัวต้านทานต้องสร้างอุปสรรคโดยเจตนาในการนํากระแสไฟฟ้าแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อน การนําไฟฟ้าที่สูงหมายความว่าภายใต้สถานการณ์ปกติกระแสสามารถไหลผ่านได้อย่างง่ายดายโดยไม่มีข้อ จํากัด ที่สําคัญใด ๆ ดังนั้นพลังงานความร้อนจะไม่มากนักที่จะกระจายไปเมื่อติดกับแหล่งแรงดันไฟฟ้าอย่างผิดพลาด นี่ไม่ใช่สิ่งที่ตัวต้านทานควรเป็น

วัสดุทางเลือกสําหรับตัวต้านทาน:

ความต้านทานของพวกมันสูงกว่าอลูมิเนียมอย่างมีนัยสําคัญและทําให้เป็นวัสดุที่ต้องการใช้ในตัวต้านทาน ตัวอย่างเช่น องค์ประกอบของคาร์บอน โลหะออกไซด์ และโลหะผสมบางชนิดเป็นตัวอย่าง [18] ในกรณีที่วัสดุเหล่านี้ได้รับการคิดค้นและออกแบบอย่างเหมาะสมพวกเขาสามารถให้ค่าความต้านทานที่หลากหลายซึ่งอํานวยความสะดวกในการควบคุมการไหลของกระแสและการแบ่งแรงดันไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้าได้อย่างแม่นยํา

บทสรุป:

ตัวอย่างเช่นอลูมิเนียมที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูงและมีความต้านทานต่ําไม่สามารถทําวัสดุตัวต้านทานคุณภาพสูงได้ อย่างไรก็ตาม จุดที่แข็งแกร่งที่สุดคือการส่งกระแสไฟฟ้าที่สูญเสียพลังงานต่ํา จึงเหมาะสําหรับการเดินสายหรือการใช้งานประเภทตัวนําอื่นๆ ในทางกลับกันวัสดุที่มีความต้านทานสูงเช่นประเภทองค์ประกอบของคาร์บอนและออกไซด์ของโลหะนั้นใช้ได้มากกว่าในการผลิตตัวต้านทานซึ่งจําเป็นต้องชะลอการไหลของกระแสไฟฟ้าโดยเจตนาในขณะที่มั่นใจได้ว่าอิเล็กตรอนเหล่านั้นสามารถส่งพลังงานได้อย่างสมเหตุสมผลโดยไม่ร้อน ดังนั้นคําตอบของ "อลูมิเนียมเป็นตัวต้านทานที่ดีหรือไม่?" คําถามจะเป็นลบเพราะต้องคํานึงถึงหลายแง่มุมก่อนที่จะเลือกวัสดุที่เหมาะสมสําหรับการใช้งานทางไฟฟ้าโดยเฉพาะ

การค้นหาที่เกี่ยวข้อง