נחושת נגד מוליכות חוטי כסף

חיווט חשמלי הוא מרכיב מרכזי בכל דבר, החל בייצור חשמל, טלקומוניקציה, מוצרי אלקטרוניקה ואפילו עבודות מעגלים פשוטות ביותר. בבסיס חוטי החשמל עומדות מתכות מוליכות המאפשרות העברת חשמל מנקודה לנקודה: המוליך מכולם כסף, ואחריו נחושת. אך למרות מיקומו של כסף כמתכת המוליכה ביותר על פני כדור הארץ, נחושת היא הסטנדרט העולמי בעבודות חשמל. למרות שיש חוט כסף מוליכות גבוהה יותר, ישנם חסרונות בשימוש בו שהופכים חוט נחושת לאופציה הטובה יותר ברוב המצבים.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

אף על פי שחוט הכסף מוליך בערך 7 אחוז מחוט נחושת באותו אורך, כסף הוא מתכת נדירה משמעותית מנחושת. בשילוב עם נטיית הכסף להתחמצן ולאבד יעילות כמוליך חשמלי, העלייה המינורית יחסית במוליכות הופכת את הנחושת לאופציה הגיונית יותר ברוב התרחישים. חוט כסף, לעומת זאת, שמור בדרך כלל למערכות רגישות יותר ואלקטרוניקה מיוחדת שבהם יש עדיפות למוליכות גבוהה על פני מרחק קטן.

מוליכות חשמלית היא המדד עד כמה זרם חשמלי זורם דרך חומר נתון. ככל שהחומר הנתון מוליך יותר, כך פחות החשמל ילך לאיבוד עם מעבר הנוכחי נקודה לנקודה, מה שהופך את המוליכות הגבוהה לקריטית עבור חוטים המובילים זרם משמעותי מרחקים. הוא נמדד ביחידות של זרעים למטר.

כסף ונחושת הם שתי המתכות המוליכות ביותר הידועות לאנושות, כאשר זהב אחריו במקום השלישי. המוליכות של שעוני כסף בגובה 63 x 10 ^ 6 סימנס למטר, גבוהה בכשבעה אחוזים מהמוליכות של נחושת מחושלת, שעומדת על 59 x 10 ^ 6 סימנס למטר. נמדד באום, ההבדל בהתנגדות (כמות החשמל שאובדת בזמן זרם הנוסע מנקודה A לנקודה B דרך חומר) של חוט כסף ונחושת באורך 24 מטר, 1000 מטר הוא מינורי. ההתנגדות של חוט הנחושת גבוהה ב -2 אוהם בלבד.

למרות שההבדל בביצועים של חוט כסף ונחושת ברור, ישנן כמה סיבות לכך שחוט נחושת משמש לעתים קרובות יותר מכסף. הבולט ביותר הוא שפע הנחושת בהשוואה לכסף. יש נחושת באופן משמעותי יותר טבעי מכסף זמין על פני כדור הארץ, מה שהופך את המתכת הנדירה יותר עם הביצועים הגבוהים יותר ליקרה יותר לייצור. כסף גם נוטה יותר להשפעות של חמצון, במיוחד באקלים לח או בקרקעות חומציות מאוד. מתכות מוליכות (למעט זהב פונקציונאלי) מגיבות למים, חמצן ו / או גופרית ומתפרקות עם הזמן למוליכים למחצה, והופכות יעילות הרבה יותר בהעברת חשמל. בעוד שכל חוטי המתכת מתכלים לאורך זמן, קצב ההשפלה הגבוה של כסף לעומת עלותו הופך אותו לאפשרות חיווט גרועה בתרחישים רבים.

כתוצאה מהעלות הגבוהה יותר של כסף, חוט כסף והלחמה הם מוצר נישה. בעוד שנחושת משמשת בחוטים, מחברים, מעגלים מודפסים וחלקי חשמל אחרים במספר תעשיות, כסף הוא משמש בדרך כלל כמרכיב באלקטרוניקה מיוחדת ובמערכות רגישות, כמו מתגים ברמה תעשייתית ורכב אנשי קשר.