Το αλουμίνιο άγει ηλεκτρισμό?
Το αλουμίνιο είναι ένα μέταλλο που υπάρχει άφθονο στη φύση. Είναι μια καλή πρώτη ύλη για βιομηχανική χρήση και ένα είδος μεταλλικού υλικού με καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Συγχρόνως, Το αλουμίνιο είναι επίσης ένα μέταλλο που μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό. Το αλουμίνιο μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό επειδή υπάρχει μεγάλος αριθμός ελεύθερων ηλεκτρονίων μέσα του. Αυτά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια κάνουν συνεχώς ακανόνιστη θερμική κίνηση στον μεταλλικό κρύσταλλο. Όταν επηρεάζονται από εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο, θα κινούνται με κατευθυντικό τρόπο προς την αντίθετη κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου, σχηματίζοντας έτσι ηλεκτρικό ρεύμα.
Πώς το αλουμίνιο άγει τον ηλεκτρισμό?
Ποια είναι η αρχή της αγωγιμότητας του φύλλου αλουμινίου?
Η αρχή της αγωγιμότητας του αλουμινίου βασίζεται κυρίως στην ηλεκτρονική δομή των ατόμων του και στα χαρακτηριστικά των μεταλλικών δεσμών. Υπάρχουν πέντε λόγοι για τους οποίους το αλουμίνιο μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό.
1. Η ύπαρξη ελεύθερων ηλεκτρονίων
Τα άτομα αλουμινίου έχουν τρία ηλεκτρόνια σθένους στο εξώτατο στρώμα τους. Σε μεταλλικούς κρυστάλλους, αυτά τα ηλεκτρόνια σθένους δεν είναι στερεωμένα σε ένα συγκεκριμένο άτομο, αλλά μπορεί να κινηθεί ελεύθερα σε όλο το μεταλλικό κρύσταλλο για να σχηματίσει το λεγόμενο “θάλασσα ηλεκτρονίων”. Αυτά τα ελεύθερα κινούμενα ηλεκτρόνια είναι ο θεμελιώδης λόγος για την αγωγιμότητα των μετάλλων.
2. Μεταλλικοί δεσμοί:
Τα άτομα αλουμινίου συνδέονται μεταξύ τους με μεταλλικούς δεσμούς. Οι μεταλλικοί δεσμοί είναι ένας ειδικός τύπος χημικού δεσμού στον οποίο τα θετικά ιόντα που σχηματίζονται από άτομα μετάλλου είναι διατεταγμένα σε μια θάλασσα ελεύθερων ηλεκτρονίων. Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια κινούνται ελεύθερα σε όλη την κρυσταλλική δομή, καθιστώντας το μέταλλο καλό αγωγό του ηλεκτρισμού.
3. Ροή και ρεύμα ηλεκτρονίων
Όταν εφαρμόζεται τάση στα δύο άκρα ενός αγωγού αλουμινίου, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια θα κινούνται με κατευθυντικό τρόπο υπό τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου. Αυτή η κατευθυντική κίνηση ηλεκτρονίων σχηματίζει ηλεκτρικό ρεύμα. Επομένως, το αλουμίνιο είναι ικανό να μεταφέρει ηλεκτρισμό.
4. Δομή πλέγματος:
Η κρυσταλλική δομή του αλουμινίου είναι ένας κυβικός με επίκεντρο πρόσωπο (FCC) δομή, που επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να ρέουν ελεύθερα στο πλέγμα, βελτιώνοντας έτσι την αγωγιμότητα.
5. Αντίσταση:
Η ειδική αντίσταση του αλουμινίου είναι σχετικά χαμηλή, περίπου 2,65×10^-8 Ω·μ, που είναι ελαφρώς υψηλότερο από τον χαλκό (περίπου 1,68×10^-8 Ω·μ), αλλά εξακολουθεί να είναι ένα καλό αγώγιμο υλικό. Αυτή η χαμηλή ειδική αντίσταση σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να περάσουν από αγωγούς αλουμινίου σχετικά εύκολα.