Ali aluminij prevaja elektriko?
Aluminij je kovina, ki je v naravi veliko. Je dobra surovina za industrijsko uporabo in vrsta kovinskega materiala z dobro električno in toplotno prevodnostjo. Ob istem času, aluminij je tudi kovina, ki lahko prevaja elektriko. Aluminij lahko prevaja elektriko, ker je v njem veliko prostih elektronov. Ti prosti elektroni nenehno izvajajo neenakomerno toplotno gibanje v kovinskem kristalu. Ko nanje vpliva zunanje električno polje, gibali se bodo usmerjeno v nasprotni smeri električnega polja, tako nastane električni tok.
Kako aluminij prevaja elektriko?
Kakšen je princip prevodnosti aluminijaste folije?
Načelo prevodnosti aluminija temelji predvsem na elektronski strukturi njegovih atomov in značilnostih kovinskih vezi. Obstaja pet razlogov, zakaj lahko aluminij prevaja elektriko.
1. Obstoj prostih elektronov
Atomi aluminija imajo tri valenčne elektrone v svoji najbolj zunanji plasti. V kovinskih kristalih, ti valenčni elektroni niso pritrjeni na določen atom, lahko pa se prosto giblje po kovinskem kristalu in tvori tako imenovano “elektronsko morje”. Ti prosto gibajoči se elektroni so temeljni razlog za prevodnost kovin.
2. Kovinske vezi:
Atomi aluminija so med seboj povezani s kovinskimi vezmi. Kovinske vezi so posebna vrsta kemijske vezi, pri kateri so pozitivni ioni, ki jih tvorijo kovinski atomi, razporejeni v morju prostih elektronov. Prosti elektroni se prosto gibljejo po kristalni strukturi, zaradi česar je kovina dober prevodnik električnega toka.
3. Pretok in tok elektronov
Ko je na obeh koncih aluminijastega prevodnika napetost, prosti elektroni se bodo pod delovanjem električnega polja premikali usmerjeno. To usmerjeno gibanje elektronov tvori električni tok. Zato, aluminij lahko prevaja elektriko.
4. Mrežasta struktura:
Kristalna struktura aluminija je kubik s ploskvijo (FCC) struktura, ki omogoča prost pretok elektronov v rešetki, s čimer se izboljša prevodnost.
5. Upornost:
Upornost aluminija je relativno nizka, približno 2,65×10^-8 Ω·m, ki je nekoliko višji od bakra (približno 1,68×10^-8 Ω·m), vendar je še vedno dober prevodni material. Ta nizka upornost pomeni, da lahko elektroni relativno enostavno prehajajo skozi aluminijaste prevodnike.