Vedie hliník elektrinu?
Hliník je kov, ktorý sa v prírode vyskytuje vo veľkom množstve. Je to dobrá surovina na priemyselné použitie a druh kovového materiálu s dobrou elektrickou a tepelnou vodivosťou. V rovnakom čase, hliník je tiež kov, ktorý môže viesť elektrický prúd. Hliník môže viesť elektrinu, pretože sa v ňom nachádza veľké množstvo voľných elektrónov. Tieto voľné elektróny neustále vykonávajú nepravidelný tepelný pohyb v kovovom kryštáli. Keď sú ovplyvnené vonkajším elektrickým poľom, budú sa pohybovať smerovým spôsobom v opačnom smere elektrického poľa, tak vzniká elektrický prúd.
Ako hliník vedie elektrický prúd?
Aký je princíp vedenia hliníkovej fólie?
Princíp vedenia hliníka je založený hlavne na elektrónovej štruktúre jeho atómov a charakteristikách kovových väzieb. Existuje päť dôvodov, prečo môže hliník viesť elektrinu.
1. Existencia voľných elektrónov
Atómy hliníka majú vo svojej vonkajšej vrstve tri valenčné elektróny. V kovových kryštáloch, tieto valenčné elektróny nie sú viazané na konkrétny atóm, ale môže sa voľne pohybovať po celom kovovom kryštáli a vytvárať tzv “elektrónové more”. Tieto voľne sa pohybujúce elektróny sú základným dôvodom vodivosti kovov.
2. Kovové väzby:
Atómy hliníka sú navzájom spojené kovovými väzbami. Kovové väzby sú špeciálnym typom chemickej väzby, v ktorej sú kladné ióny tvorené atómami kovov usporiadané v mori voľných elektrónov.. Voľné elektróny sa voľne pohybujú v kryštálovej štruktúre, robí kov dobrým vodičom elektriny.
3. Tok elektrónov a prúd
Keď je napätie privedené na dva konce hliníkového vodiča, voľné elektróny sa budú pôsobením elektrického poľa pohybovať smerovo. Tento smerový pohyb elektrónov vytvára elektrický prúd. Preto, hliník je schopný viesť elektrický prúd.
4. Mriežková štruktúra:
Kryštálová štruktúra hliníka je kubická s plošným stredom (FCC) štruktúru, ktorý umožňuje elektrónom voľne prúdiť v mriežke, čím sa zlepší vodivosť.
5. Odpor:
Odpor hliníka je relatívne nízky, približne 2,65 x 10^-8 Ω·m, ktorý je o niečo vyšší ako meď (približne 1,68 x 10^-8 Ω·m), ale stále je to dobrý vodivý materiál. Tento nízky odpor znamená, že elektróny môžu relatívne ľahko prechádzať hliníkovými vodičmi.