Un conducteur est une substance qui peut conduire la chaleur ou le courant électrique.
Avez-vous déjà tenu une cuillère ou un objet métallique près de la chaleur ou de l'électricité, alors nous ressentirons la chaleur ou l'électricité, n'est-ce pas? Les mains deviennent chaudes et électrocutées. C'est l'effet de la conduction de la chaleur par le matériau conducteur.
Définition de conducteur
Les conducteurs sont des substances ou des matériaux capables de conduire la chaleur ou le courant électrique.
Les conducteurs sont capables de bien conduire l'électricité car ils ont très peu de résistance spécifique.
La quantité de résistance est influencée par le type de matériau ou de matériaux constitutifs, la résistance, la longueur et la section transversale du matériau.
Exigences matérielles du conducteur
Les conditions pour les matériaux conducteurs sont:
1. Bonne conductivité
Bonne conductivité dans un matériau conducteur qui a une valeur de densité relativement faible. Plus la résistance de type est petite, meilleure est la valeur de conductivité du matériau. La résistance de type est inversement proportionnelle à la conductivité du matériau.
La conductivité d'un matériau est liée à la conductivité thermique et à la conductivité électrique.
La conductivité thermique indique la quantité de chaleur capable de traverser le matériau dans un certain intervalle de temps. Le métal est un matériau qui a une conductivité thermique élevée de sorte que le métal a tendance à avoir une conductivité élevée en tant que conducteur.
La conductance de l'électricité décrit la capacité des matériaux conducteurs à conduire le courant électrique. L'amplitude de la conductivité électrique du conducteur est fortement influencée par le type de résistance possédée par le matériau conducteur. La résistance de type peut être exprimée dans l'équation suivante:
R = ρ (l / A)
Information :
- R = résistance (Ω)
- ρ = résistance spécifique (Ω.m)
- l = longueur du conducteur (mètre)
- A = section transversale du fil (m2)
2. Haute résistance mécanique
Le matériau conducteur a une résistance mécanique élevée, ce qui lui permet de conduire correctement la chaleur ou l'électricité. Les matériaux à haute résistance mécanique ont des particules constituantes denses.
Lisez aussi: Mise en œuvre - Signification, compréhension et explicationLorsque le matériau conducteur est approché avec une source de chaleur ou un courant électrique, il provoquera une vibration ou une vibration dans le matériau conducteur. Par cette vibration ou vibration, la chaleur ou le courant électrique circulera d'une extrémité à l'autre du matériau conducteur.
Les propriétés mécaniques du matériau sont très importantes surtout lorsque le matériau conducteur est au-dessus du sol. Le matériau conducteur doit être connu pour ses propriétés mécaniques car il est associé à la distribution de hautes tensions dans la ligne de courant électrique.
3. Petit coefficient de dilatation
Les matériaux qui ont un faible coefficient de dilatation ne changeront pas facilement de forme, de taille ou de volume en raison de l'influence des changements de température.
R = R {1 + α (t - t)},
information :
- R: la quantité de résistance après un changement de température (Ω)
- R : résistance initiale, avant le changement de température (Ω)
- t: la température de température finale, en C.
- t: température la température initiale, en C.
- α: coefficient de température de la valeur de résistivité de la résistance spécifique
4. Puissance thermoélectrique différente entre les matériaux
Dans un circuit électrique, un courant électrique change toujours de puissance thermoélectrique en raison d'un changement de température. Le point de température se rapporte au type de métal utilisé comme conducteur.
Il est très important de connaître l'effet causé lorsque deux types de métaux différents sont attachés à un point de contact. Dans différentes conditions de température, le matériau a une conductivité différente.
5. Le module d'élasticité est assez grand
Cette propriété est très importante à utiliser lorsqu'il existe une distribution haute tension. Avec un module d'élasticité élevé, le matériau conducteur ne sera pas sensible aux dommages dus à des contraintes élevées. Le conducteur électrique est un liquide comme le mercure, un gaz comme le néon et un solide comme le métal.
Les caractéristiques du matériau du conducteur sont
Les caractéristiques du matériau conducteur sont divisées en deux types de caractères, à savoir:
- Caractéristiques électriques qui ont pour rôle de montrer la capacité d'un conducteur lorsqu'il est alimenté par un courant électrique.
- Caractéristiques mécaniques indiquant la capacité du conducteur en termes de résistance à la traction.
Matériaux conducteurs
Les matériaux couramment utilisés comme conducteurs comprennent
- Métaux ordinaires tels que le cuivre, l'aluminium, le fer.
- L'alliage métallique est un métal fait de cuivre ou d'aluminium qui est mélangé avec d'autres métaux en une certaine quantité. Ceci est utile pour augmenter la résistance mécanique du métal.
- Alliage métallique, qui est un mélange de deux ou plusieurs types de métaux combinés par compression, fusion ou soudage.
Chaque matériau conducteur a différents types de résistance. Voici quelques-uns des matériaux conducteurs les plus fréquemment utilisés avec leurs valeurs de résistance de type comme suit:
| Matériau du conducteur | Type de résistance (Ohm m) |
| argent | 1,59 x 10-8 |
| Cuivre | 1,68 x 10-8 |
| Or | 2,44 x 10-8 |
| Aluminium | 2,65 x 10-8 |
| Tungstène | 5,60 x 10-8 |
| Le fer | 9,71 x 10-8 |
| Platine | 10,6 x 10-8 |
| Mercure | 98 x 10-8 |
| Nicromine (un alliage de Ni, Fe, Cr) | 100 x 10-8 |
Le matériau le plus couramment utilisé comme conducteur est le cuivre. Le matériau en cuivre a une valeur de résistance de type relativement faible et un prix bon marché et est abondant dans la nature.
Exemples de matériaux conducteurs
Voici quelques exemples de matériaux conducteurs:
1. Aluminium
L'aluminium pur a une masse énis de 2,7 g / cm3, avec un point de fusion de 658 oC et n'est pas corrosif. L'aluminium a une conductivité de 35 m / Ohm.mm2, soit environ 61,4% de la conductivité du cuivre. L'aluminium pur est facile à mettre en forme car il est souple avec une résistance à la traction de 9 kg / mm2. Par conséquent, l'aluminium est souvent mélangé avec du cuivre pour renforcer son attrait. L'utilisation de l'aluminium comprend le conducteur ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced), ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced).
2. Cuivre
Le cuivre a une conductivité électrique élevée, à savoir 57 m / Ohm.mm2 à 20 oC avec un coefficient de dilatation en température de 0,004 / oC. Le cuivre a une résistance à la traction de 20 à 40 kg / mm2. L'utilisation du cuivre comme matériau conducteur, par exemple, dans les fils isolés (NYA, NYAF), les câbles (NYM, NYY, NYFGbY), les jeux de barres, les machines à courant continu à anneau de traînée lamellaire sur les machines à courant alternatif, etc.
3. Mercure
Le mercure est le seul métal sous forme liquide avec une résistance spécifique de 0,95 Ohm.mm2 / m, un coefficient de température de 0,00027 / oC. L'utilisation du mercure comprend comme gaz de remplissage pour les tubes électroniques, les fluides de pompe à diffusion, les électrodes dans les matériaux d'instruments pour mesurer électriquement les matériaux diélectriques solides, et comme remplissage liquide pour les thermomètres.
Référence : Conductor and Isolator - The Physics Classroom