ლითონების ღირებულება პირდაპირ განისაზღვრება მათი ქიმიური და ფიზიკური თვისებებით. ისეთი ინდიკატორის შემთხვევაში, როგორიცაა ელექტრული გამტარობა, ეს ურთიერთობა არც ისე მარტივია. ყველაზე ელექტროგამტარ მეტალი, ოთახის ტემპერატურაზე (+20 °C) გაზომვისას არის ვერცხლი.
მაგრამ მაღალი ღირებულება ზღუდავს ვერცხლის ნაწილების გამოყენებას ელექტროტექნიკაში და მიკროელექტრონიკაში. ასეთ მოწყობილობებში ვერცხლის ელემენტები გამოიყენება მხოლოდ ეკონომიკური მიზანშეწონილობის შემთხვევაში.
გამტარობის ფიზიკური მნიშვნელობა
მეტალის გამტარების გამოყენებას დიდი ისტორია აქვს. მეცნიერებმა და ინჟინრებმა, რომლებიც მუშაობენ მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების დარგებში, რომლებიც იყენებენ ელექტროენერგიას, დიდი ხანია გადაწყვიტეს მასალები მავთულის, ტერმინალების, კონტაქტების, ბეჭდური მიკროსქემის დაფებისთვის და ა.შ.
გამტარობის კონცეფცია შებრუნებულია ელექტრული წინააღმდეგობის მიმართ. რაოდენობრივი გამოხატულებაგამტარობა დაკავშირებულია წინააღმდეგობის ერთეულთან, რომელიც ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში (SI) იზომება ომებში. SI სისტემაში ელექტრული გამტარობის ერთეულია Siemens. ამ ერთეულის რუსული აღნიშვნაა Sm, საერთაშორისო არის S. ელექტრული გამტარობა 1 სმმ აქვს ელექტრული ქსელის განყოფილება 1 Ohm წინააღმდეგობით.
გამტარობა
ნივთიერების ელექტრული გამტარობის უნარის საზომს ეწოდება ელექტრული გამტარობა. ყველაზე ელექტროგამტარ ლითონს აქვს ყველაზე მაღალი მსგავსი მაჩვენებელი. ეს მახასიათებელი შეიძლება განისაზღვროს ნებისმიერი ნივთიერებისთვის ან საშუალოსთვის ინსტრუმენტულად და აქვს რიცხვითი გამოხატულება. ცილინდრული გამტარის ელექტრული გამტარობა ერთეული სიგრძით და ერთეული განივი კვეთის ფართობით არის დაკავშირებული ამ გამტარის სპეციფიკურ წინააღმდეგობასთან.
გამტარობის სისტემის ერთეულია სიმენსი მეტრზე - სმ/მ. იმის გასარკვევად, თუ რომელი ლითონია მსოფლიოში ყველაზე ელექტროგამტარი ლითონი, საკმარისია შევადაროთ მათი სპეციფიკური გამტარობა, რომელიც განისაზღვრება ექსპერიმენტულად. თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ წინაღობა სპეციალური მოწყობილობის - მიკროომმეტრის გამოყენებით. ეს მახასიათებლები საპირისპიროდ არის დამოკიდებული.
ლითონების გამტარობა
ელექტრული დენის კონცეფცია, როგორც დამუხტული ნაწილაკების მიმართული ნაკადი, უფრო ჰარმონიულად გამოიყურება ლითონებისთვის დამახასიათებელ კრისტალურ გისოსებზე დაფუძნებული ნივთიერებებისთვის. მუხტის მატარებლები მეტალებში ელექტრული დენის გაჩენის შემთხვევაში არის თავისუფალი ელექტრონები და არა იონები, როგორც ეს ხდება თხევად გარემოში. ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ როდესაც დენი ჩნდება ლითონებში, არ არსებობსხდება მატერიის ნაწილაკების გადაცემა გამტარებს შორის.
მეტალის ნივთიერებები განსხვავდება სხვებისგან ატომურ დონეზე უფრო ფხვიერი ბმებით. ლითონების შიდა სტრუქტურა ხასიათდება დიდი რაოდენობით "მარტოხელა" ელექტრონების არსებობით. რომლებიც ელექტრომაგნიტური ძალების უმცირესი გავლენით წარმოქმნიან მიმართულ დინებას. მაშასადამე, ტყუილად არ არის ლითონები ელექტრული დენის საუკეთესო გამტარები და სწორედ ასეთი მოლეკულური ურთიერთქმედება განასხვავებს ყველაზე ელექტროგამტარ ლითონს. ლითონების კიდევ ერთი სპეციფიკური თვისება ემყარება ლითონების კრისტალური ბადის სტრუქტურულ თავისებურებებს - მაღალი თბოგამტარობა.
საუკეთესო გამტარები - ლითონები
4 პრაქტიკული მნიშვნელობის ლითონი ელექტროგამტარებად გამოსაყენებლად განაწილებულია შემდეგი თანმიმდევრობით გამტარობის მნიშვნელობის მიმართ, რომელიც იზომება S/m-ში:
- ვერცხლი - 62 500 000.
- სპილენძი - 59,500,000.
- ოქრო - 45,500,000.
- ალუმინი - 38,000,000.
შეიძლება დავინახოთ, რომ ყველაზე ელექტროგამტარი ლითონი არის ვერცხლი. მაგრამ ოქროს მსგავსად, იგი გამოიყენება ელექტრო ქსელის ორგანიზებისთვის მხოლოდ სპეციალურ კონკრეტულ შემთხვევებში. მიზეზი მაღალი ღირებულებაა.
მაგრამ სპილენძი და ალუმინი ყველაზე გავრცელებული არჩევანია ელექტრო მოწყობილობებისა და საკაბელო პროდუქტებისთვის მათი დაბალი ელექტრული წინააღმდეგობისა და ხელმისაწვდომობის გამო. სხვა ლითონები იშვიათად გამოიყენება გამტარებად.
მეტალების გამტარობაზე მოქმედი ფაქტორები
თუნდაც ყველაზე ელექტროგამტარილითონი ამცირებს მის გამტარობას, თუ ის შეიცავს სხვა დანამატებს და მინარევებს. შენადნობებს აქვთ განსხვავებული კრისტალური მედის სტრუქტურა, ვიდრე "სუფთა" ლითონები. გამოირჩევა სიმეტრიის დარღვევით, ბზარები და სხვა დეფექტები. გამტარობა ასევე მცირდება გარემოს ტემპერატურის მატებასთან ერთად.
შენადნობების თანდაყოლილი გაზრდილი წინააღმდეგობა გამოიყენება გამათბობელ ელემენტებში. შემთხვევითი არ არის, რომ ნიქრომი, ფეხრალი და სხვა შენადნობები გამოიყენება ელექტრო ღუმელების და გამათბობლების სამუშაო ელემენტების დასამზადებლად.
ყველაზე ელექტროგამტარი ლითონი არის ძვირფასი ვერცხლი, რომელსაც უფრო მეტად იყენებენ იუველირები მონეტების ჭრისთვის და ა.შ. მაგრამ ტექნოლოგიასა და ინსტრუმენტებში მისი განსაკუთრებული ქიმიური და ფიზიკური თვისებები ფართოდ გამოიყენება. მაგალითად, გარდა იმისა, რომ გამოიყენება შემცირებული წინააღმდეგობის მქონე ერთეულებში და შეკრებებში, ვერცხლის საფარი იცავს კონტაქტურ ჯგუფებს დაჟანგვისგან. ვერცხლის და მისი შენადნობების უნიკალური თვისებები ხშირად ამართლებს მის გამოყენებას მაღალი ღირებულების მიუხედავად.
