تعتبر الأسلاك الكهربائية مكونًا رئيسيًا في كل شيء بدءًا من توليد الطاقة والاتصالات السلكية واللاسلكية والإلكترونيات الاستهلاكية وحتى أبسط أعمال الدوائر. يوجد في قلب الأسلاك الكهربائية معادن موصلة تسمح للكهرباء بالانتقال من نقطة إلى أخرى: أكثرها موصلًا هو الفضة ، يليها النحاس مباشرة. ولكن بالرغم من مكانة الفضة باعتبارها أكثر المعادن موصلة للكهرباء على وجه الأرض ، فإن النحاس هو المعيار العالمي في الأعمال الكهربائية. على الرغم من أن السلك الفضي لديه موصلية أعلى ، إلا أن هناك عيوبًا لاستخدامه تجعل الأسلاك النحاسية الخيار الأفضل في معظم المواقف.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
على الرغم من أن الأسلاك الفضية موصلة بنسبة 7 بالمائة تقريبًا أكثر من الأسلاك النحاسية من نفس الطول ، إلا أن الفضة معدن نادر جدًا عن النحاس. إلى جانب ميل الفضة إلى الأكسدة وفقدان الكفاءة كموصل كهربائي ، فإن الزيادة الطفيفة نسبيًا في الموصلية تجعل النحاس خيارًا أكثر منطقية في معظم السيناريوهات. ومع ذلك ، يتم حجز الأسلاك الفضية بشكل عام للأنظمة الأكثر حساسية والإلكترونيات المتخصصة حيث يتم إعطاء الأولوية للتوصيل العالي على مسافة صغيرة.
أساسيات التوصيل
الموصلية الكهربائية هي مقياس مدى جودة تدفق التيار الكهربائي عبر مادة معينة. كلما كانت مادة معينة موصلة ، كلما قل فقدان الكهرباء أثناء انتقال التيار منها من نقطة إلى نقطة ، مما يجعل الموصلية العالية أمرًا ضروريًا للأسلاك التي تحمل التيار بشكل كبير المسافات. يقاس بوحدات السيمنات لكل متر.
موصلية الفضة والنحاس
الفضة والنحاس هما أكثر المعادن التي عرفتها البشرية موصلة للكهرباء ، ويأتي في المرتبة الثالثة بعد الذهب. موصلية الساعات الفضية تبلغ 63 × 10 ^ 6 سيمنز / متر ، أي ما يقرب من سبعة بالمائة أعلى من موصلية النحاس الملدن ، والتي تبلغ 59 × 10 ^ 6 سيمنز / متر. يُقاس بالأوم ، الفرق في المقاومة (كمية الكهرباء المفقودة أثناء انتقال التيار من النقطة A إلى النقطة B عبر مادة ما) من عيار 24 و 1000 قدم من الفضة والأسلاك النحاسية طفيفة. مقاومة الأسلاك النحاسية أعلى بمقدار 2 أوم فقط.
الأكسدة وندرة المعادن
على الرغم من أن الاختلاف في أداء الأسلاك الفضية والنحاسية واضح ، إلا أن هناك عدة أسباب لاستخدام الأسلاك النحاسية بشكل متكرر أكثر من الفضة. أبرزها وفرة النحاس مقارنة بالفضة. يوجد نحاس طبيعي أكثر بكثير من الفضة المتاحة على الأرض ، مما يجعل إنتاج المعدن الأكثر ندرة والأعلى أداءً أكثر تكلفة بكثير. الفضة أيضًا أكثر عرضة لتأثيرات الأكسدة ، خاصة في المناخات الرطبة أو التربة شديدة الحموضة. تتفاعل المعادن الموصلة (باستثناء الذهب) مع الماء والأكسجين و / أو الكبريت وتتحلل بمرور الوقت إلى أشباه موصلات ، وتصبح أقل كفاءة في نقل الكهرباء. بينما تتحلل جميع الأسلاك المعدنية بمرور الوقت ، فإن معدل تدهور الفضة المرتفع مقارنةً بتكلفتها يجعلها خيارًا ضعيفًا للأسلاك في العديد من السيناريوهات.
استخدامات المعادن
نتيجة لارتفاع تكلفة الفضة ، يعد السلك الفضي واللحام منتجًا متخصصًا. بينما يستخدم النحاس في الأسلاك والموصلات والدوائر المطبوعة والأجزاء الكهربائية الأخرى عبر عدد من الصناعات ، فإن الفضة تستخدم تستخدم بشكل عام كعنصر في الإلكترونيات المتخصصة والأنظمة الحساسة ، مثل المفاتيح الصناعية والسيارات جهات الاتصال.