Direnç Olarak Alüminyumun Geniş Bir Analizi

Elektrik mühendisliği ve malzeme bilimi alanında direnç malzemelerinin önemi ne kadar vurgulansa azdır. Direnç veya bir elektrik akımının akışına direnme eğilimi, bir malzemenin direnç olarak uygunluğu için bir faktör olarak kabul edilir. Günlük hayatımızda alüminyum, hafif ve oldukça iletken olduğu için önemli bir metaldir; Örneğin, ondan yapılmış içecek kutuları ve uçak yapıları var. Ancak, alüminyum iyi bir direnç yapar mı? Bu aynı zamanda, dirençlerden yaygın olarak beklediğimizle karşılaştırıldığında, bu metalle ilişkili bazı fiziksel özellikleri anlamamızı gerektirir.

Direncin Temelleri:

Bir maddenin içinden elektriğin geçmesine izin vermesinin ne kadar zor olduğunu ölçen içsel özellik olarak adlandırılabilir. Karbon veya belirli alaşımlar gibi bazı malzemeler nispeten yüksek elektrik direncine sahiptir ve bu nedenle direnç olarak kullanım için tercih edilir. Öte yandan, metaller düşük dirençlere sahiptir ve bu nedenle elektriği daha iyi iletirler, bu da onları dirençler için zayıf adaylar yapar.

Alüminyumun Elektriksel Özellikleri:

Bu gerçek, alüminyumu, düşük direnci (20 ° C'de yaklaşık 2.82×10 ^ -8 Ω ° m) bu metalin optimum elektrik iletkenliğine sahip olduğunu gösterdiğinden, binaları ve enerji nakil hatlarını kablolamak için kullanan elektrikçiler arasında çok popüler hale getirir. Bu nedenle, herhangi bir elektrik devresinde kullanılan teller tarafından karşılanması gereken bir koşulu doğal olarak karşılar: iletken direnci tarafından üretilen ısı nedeniyle minimum enerji kaybı.

Alüminyum Neden İyi Bir Direnç Değildir:

Bu nedenle, kendi düşük doğal direnci göz önüne alındığında, alüminyum bir direnç olarak verimli bir şekilde çalışamaz. Bir direnç elemanı, elektrik gücünü ısıya dönüştüren akım iletimi üzerinde kasıtlı bir engel oluşturmalıdır. İletkenliğinin yüksek olması, normal koşullar altında akımın herhangi bir büyük kısıtlama olmaksızın kolayca akabileceği anlamına gelir, bu nedenle voltaj kaynaklarına hatalı bir şekilde bağlandığında içinde çok fazla termal enerji dağılmaz. Bir direncin olması gereken şey bu değil.

Dirençler için Alternatif Malzemeler:

Dirençleri alüminyumdan önemli ölçüde daha yüksektir ve bu da onları dirençlerde kullanım için tercih edilen malzemeler haline getirir. Örneğin, karbon bileşimi, metal oksit ve bazı alaşımlar örnek olarak hizmet vermektedir [18]. Bu malzemelerin uygun şekilde formüle edilmesi ve tasarlanması durumunda, elektrik devrelerinde akım akışı ve voltaj bölümü üzerinde tam bir kontrolü kolaylaştıran geniş bir direnç değerleri aralığı sağlayabilirler.

Son:

Örneğin, alüminyumun düşük dirençli ve oldukça iletken olması, yüksek kaliteli direnç malzemesi yapamaz. Bununla birlikte, en güçlü noktası, elektriğin düşük enerji kaybıyla iletilmesidir, bu da onu kablolama veya diğer iletken tipi uygulamalar için ideal hale getirir. Öte yandan, karbon bileşimi türleri ve metal oksitler gibi daha yüksek dirençli malzemeler, elektrik akımı akışını kasıtlı olarak yavaşlatması gereken dirençlerin imalatında daha uygulanabilir ve aynı zamanda yalnızca enerjilerini ısınmadan makul bir şekilde iletebilen elektronlar tarafından geçirilmesini sağlar. Böylece, "Alüminyum iyi bir direnç midir?" sorusu olumsuz olacaktır çünkü herhangi bir elektrik uygulaması için uygun malzemeleri seçmeden önce birçok yönü hesaba katmak gerekir.