Leiðir ál rafmagn?
Ál er málmur sem er mikið í náttúrunni. Það er gott hráefni til iðnaðarnota og tegund málmefnis með góða raf- og hitaleiðni. Á sama tíma, ál er líka málmur sem getur leitt rafmagn. Ál getur leitt rafmagn vegna þess að það er mikill fjöldi frjálsra rafeinda í því. Þessar frjálsu rafeindir eru stöðugt að gera óreglulegar hitahreyfingar í málmkristalnum. Þegar þau verða fyrir áhrifum af ytra rafsviði, þeir munu hreyfast í stefnu í gagnstæða átt við rafsviðið, myndar þannig rafstraum.
Hvernig leiðir ál rafmagn?
Hver er meginreglan um leiðni álpappírs?
Meginreglan um álleiðni er aðallega byggð á rafeindabyggingu atóma þess og eiginleikum málmtengja.. Það eru fimm ástæður fyrir því að ál getur leitt rafmagn.
1. Tilvist frjálsra rafeinda
Álfeindir hafa þrjár gildisrafeindir í ysta lagi sínu. Í málmkristöllum, þessar gildisrafeindir eru ekki fastar við ákveðið atóm, en getur hreyft sig frjálslega um málmkristallinn til að mynda svokallaðan “rafeindahaf”. Þessar rafeindir sem hreyfast frjálslega eru grundvallarástæðan fyrir leiðni málma.
2. Málmtengi:
Ál atóm eru bundin saman með málmtengjum. Málmtengi eru sérstök tegund efnatengis þar sem jákvæðum jónum sem myndast af málmatómum er raðað í sjó af frjálsum rafeindum. Frjálsar rafeindir hreyfast frjálslega um kristalbygginguna, gerir málminn að góðum rafleiðara.
3. Rafeindaflæði og straumur
Þegar spenna er sett á tvo enda álleiðara, frjálsu rafeindirnar munu hreyfast í stefnu undir áhrifum rafsviðsins. Þessi stefnubundna rafeindahreyfing myndar rafstraum. Þess vegna, ál er fær um að leiða rafmagn.
4. Uppbygging grindar:
Kristalbygging áls er andlitsmiðjuð teningur (FCC) uppbyggingu, sem gerir rafeindum kleift að flæða frjálst í grindunum, þar með bæta leiðni.
5. Viðnám:
Viðnám áls er tiltölulega lágt, um 2,65×10^-8 Ω·m, sem er aðeins hærra en kopar (um 1,68×10^-8 Ω·m), en það er samt gott leiðandi efni. Þessi lága viðnám þýðir að rafeindir geta farið í gegnum álleiðara tiltölulega auðveldlega.