Dalam kejuruteraan elektrik, objek atau bahan yang membolehkan aliran arus elektrik diistilahkan sebagai konduktor. Arah bekalan semasa adalah dalam satu atau banyak arah. Pengalir elektrik biasa dibuat dengan bahan yang dibuat dengan logam biasa. Penjanaan arus elektrik boleh dilakukan oleh aliran elektron, lubang dan dalam beberapa kes, ion positif atau ion negatif. Dalam logam, elektron adalah penggerak utama tetapi dalam bateri, elektrolit kationik bergantung pada pembawa cas positif. Begitu juga dalam sel bahan bakar, proton bergerak di konduktor proton bergantung pada pembawa cas positif. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan konduktor elektrik, jenis dan sifatnya.
Apa itu Konduktor Elektrik?
Definisi konduktor elektrik adalah bahan yang membenarkan aliran haba, elektrik tidak berbunyi. Kekonduksian elektrik adalah keupayaan mengalirkan elektrik. Contoh terbaik untuk pengalir elektrik adalah logam seperti tembaga, besi, dan lain-lain. Ini terutamanya digunakan untuk membuat wayar supaya arus elektrik dapat dibawa. Kami tahu itu semikonduktor adalah salah satu jenis bahan kerana mereka membenarkan aliran elektrik melaluinya tetapi tidak begitu baik. Dan beberapa bahan seperti perintang menyekat aliran arus kerana mereka membuat sangat sukar untuk menghentikan aliran arus.
pengalir elektrik
Penebat boleh didefinisikan sebagai bahan yang menghalang aliran arus dan ini terutama digunakan untuk menutup wayar seperti plastik. Beberapa bahan seperti superkonduktor menawarkan No. rintangan ke aliran elektrik. Rintangan konduktor meningkat sebaik sahaja suhu meningkat.
Contoh
Contoh terbaik konduktor elektrik merangkumi yang berikut. Konduktor elektrik dikenali sebagai konduktor terbaik apabila konduktor berfungsi dalam keadaan tekanan normal dan juga suhu seperti perak.
Ia tidak selalu merupakan pilihan yang sempurna seperti bahan, walaupun kerana kos dan lapisan oksida. Lapisan ini disebut tarnish dan tidak kondusif. Begitu juga, lapisan oksidasi, karat, & jenis oksida lain mengurangkan kekonduksian. Contoh konduktor berkesan ialah perak, emas, tembaga, aluminium, merkuri, keluli, besi, air laut, dan konkrit. Lebih banyak konduktor seperti platinum, tembaga, gangsa, grafit, air kotor dan jus lemon.
Aliran Elektron dalam Konduktor Elektrik
Aliran elektron dalam konduktor tidak berada dalam garis lurus kerana halaju drift. Oleh kerana itu, aliran elektron akan terhempas setiap saat oleh atom di konduktor. Halaju ini agak kecil kerana terdapat banyak elektron bebas. Dalam konduktor, ketumpatan elektron dapat dianggarkan sehingga kita dapat mengukur halaju drift untuk arus yang diketahui. Apabila ketumpatan lebih besar, maka halaju rendah diperlukan untuk arus yang diketahui. Aliran elektron dalam konduktor bertentangan dengan medan elektrik yang dilambangkan dengan 'E'.
Bagaimana Konduktor Melakukan Arus?
Bahan zarah konduktor elektrik tidak boleh mengandungi ruang tenaga antara dua jalur seperti valensi & konduksi. Pada jalur valensi, elektron luaran dilekatkan pada atom dengan tidak selamat. Sebaik sahaja elektron mendapat tenaga kerana kesan haba sebaliknya daya elektromotif, dan kemudian ia mengalir dari satu pita ke pita yang lain.
Dalam jalur konduksi, elektron memperoleh kebebasan untuk melakukan perjalanan ke mana sahaja di dalam konduktor. Konduktor dibentuk dengan atom. Oleh itu, secara keseluruhan, jalur ini terdapat dalam sebilangan besar elektron. Ikatan logam terdapat di dalam konduktor, berdasarkan struktur ion logam + ve. Struktur ini ditutup melalui awan elektron.
Setelah perbezaan yang berpotensi berlaku pada konduktor di dua hujung, elektron memperoleh tenaga yang mencukupi untuk membekalkan dari tenaga yang lebih rendah ke tenaga yang lebih tinggi dalam jalur ini terhadap rintangan seminit yang disediakan oleh bahan konduktor. Aliran arus akan berada pada arah terbalik ke aliran elektron.
Jenis-Jenis Konduktor Elektrik
Terdapat pelbagai jenis konduktor yang merangkumi yang berikut.
jenis-elektrik-konduktor
Logam
Logam adalah bahan yang paling konduktif, digunakan dalam aplikasi praktikal. Sebagai contoh, wayar elektrik yang digunakan di sekitar rumah kemungkinan besar menggunakan wayar tembaga seperti bahan konduktor palam elektrik termasuk logam, dan alat dalaman besi elektrik termasuk logam seperti bahan pengalir. Kerana logam mempunyai elektron bebas yang tidak terhitung jumlahnya & mendorong pergerakan. Konduktor logam terbaik terutamanya merangkumi Perak, Tembaga & Emas.
Bukan Logam
Bukan logam adalah pengalir elektrik yang sangat baik. Sebagai contoh, karbon dalam bentuk grafit adalah pengalir elektrik yang sangat baik. Dalam struktur grafit, kita dapat melihat bahawa hanya ada 3 hingga 4 atom karbon yang digunakan untuk menghubungkan. Untuk ikatan percuma, ia menggunakan satu elektron tetapi, kebanyakan logam bukan konduktor elektrik yang sangat baik.
Konduktor Ionik
Bentuk larutan konduktor dipanggil konduktor ionik. Contoh terbaik konduktor ini adalah air laut atau air masin kerana ini adalah konduktor elektrik yang baik.
Semikonduktor
Semikonduktor tidak pandai mengalirkan elektrik seperti konduktor tetapi masih digunakan dalam banyak aplikasi. Contoh terbaik semikonduktor terutamanya merangkumi Ge (Germanium) dan Si (Silicon).
Sifat Konduktor
Sifat-sifat keadaan ketidakstabilan konduktor merangkumi yang berikut.
- Konduktor sentiasa membenarkan aliran elektron dan ion di dalamnya.
- Medan elektrik konduktor adalah sifar yang membolehkan elektron mengalir di dalamnya.
- Ketumpatan pengecasan konduktor adalah apa-apa
- Caj percuma hanya terdapat di bahagian luar konduktor sahaja
- Konduktor semua titik mempunyai potensi yang sama
Terdapat banyak logam yang merupakan pengalir elektrik yang baik. Kerana bahagian perkakas yang membekalkan arus elektrik direka dengan logam. Penebat adalah lapisan plastik pada konduktor yang melindungi kita daripada kejutan elektrik.
Oleh itu, ini semua berkaitan dengan elektrik pemandu yang berlaku dalam penghantaran kuasa biasanya terdampar. Konduktor ini mempunyai fleksibiliti yang besar serta kekuatan mekanikal apabila dibandingkan dengan satu-satunya wayar dari kawasan penampang yang serupa. Biasanya, dalam konduktor ini, wayar tengah ditutup oleh lapisan wayar yang berlainan. Ukuran konduktor dapat diputuskan melalui kawasan penampang tembaga yang sesuai dan bilangan tali dengan diameter setiap tali. Inilah soalan untuk anda, sila sebutkan beberapa lagi konduktor?
