რა ლითონები ქმნის ელექტროენერგიის კარგ გამტარებს?

ელექტროგამტარებს აქვთ მოძრავი ელექტრონულად დამუხტული ნაწილაკები, რომლებიც მეტალებში მოიხსენიება როგორც "ელექტრონები". როდესაც გარკვეულ წერტილებში ლითონს ელექტრული მუხტი დაემატება, ელექტრონები გადაადგილდებიან და ელექტროენერგიის გავლის საშუალებას მისცემენ. მაღალი ელექტრონული მობილობის მქონე მასალები კარგი გამტარია, ხოლო ელექტრონის დაბალი მობილურობის მქონე მასალები არ არის კარგი გამტარი, სამაგიეროდ მოიხსენიება როგორც ”იზოლატორები”.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

სპილენძი, ვერცხლი, ალუმინი, ოქრო, ფოლადი და თითბერი ელექტროენერგიის საერთო გამტარია. მიუხედავად იმისა, რომ ვერცხლი და ოქრო ეფექტურია, ისინი ძალიან ძვირია საერთო მოხმარებისთვის. ინდივიდუალური თვისებები თითოეულს იდეალურს ხდის კონკრეტული მიზნებისთვის.

ვერცხლი ელექტროენერგიის საუკეთესო გამტარია, რადგან იგი შეიცავს უფრო მეტ მოძრავ ატომს (თავისუფალ ელექტრონებს). იმისათვის, რომ მასალა კარგი გამტარი იყოს, მასში გატარებულ ელექტროენერგიას ელექტრონების გადაადგილება უნდა შეეძლოს; რაც მეტი თავისუფალია ელექტრონი მეტალში, მით მეტია მისი გამტარობა. ამასთან, ვერცხლი უფრო ძვირია, ვიდრე სხვა მასალები და ჩვეულებრივ არ გამოიყენება, თუ იგი არ არის საჭირო სპეციალური აღჭურვილობისთვის, მაგალითად, სატელიტები ან წრიული დაფები. სპილენძი ნაკლებად გამტარია, ვიდრე ვერცხლი, მაგრამ უფრო იაფია და ხშირად გამოიყენება, როგორც ეფექტური კონდუქტორი საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში. სადენების უმეტესობა სპილენძით არის მოოქროვილი და ელექტრომაგნიტური ბირთვები ჩვეულებრივ შეფუთულია სპილენძის მავთულხლართებით. სპილენძი ასევე ადვილად იკვრება და მავთულხლართებში იხვევა, ამიტომ იგი ხშირად გამოიყენება, როდესაც დიდი რაოდენობით გამტარი მასალაა საჭირო.

ალუმინი, როდესაც მას შევადარებთ ერთეულ წონას, სინამდვილეში უფრო გამტარია ვიდრე სპილენძი და ღირს ნაკლები. ალუმინის მასალა გამოიყენება საყოფაცხოვრებო პროდუქტებში ან გაყვანილობაში, მაგრამ ეს არ არის ჩვეულებრივი არჩევანი, რადგან მას აქვს რამდენიმე სტრუქტურული ნაკლი. მაგალითად, ალუმინს აქვს ელექტრული რეზისტენტული ოქსიდის ზედაპირის ელექტრული კავშირების ფორმირების ტენდენცია, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს კავშირის გადახურება. ამის ნაცვლად, ალუმინს იყენებენ მაღალი ძაბვის გადამცემი ხაზებისთვის (მაგალითად, საჰაერო ხომალდის კაბელები), რომლებიც შეიძლება მოთავსდეს ფოლადში დამატებითი დაცვის მიზნით.

ოქრო კარგი ელექტრული გამტარია და არ ლაქავს ჰაერის ზემოქმედებისას სხვა მეტალების მსგავსად - მაგალითად, ფოლადს ან სპილენძს შეუძლია ჟანგბადთან ხანგრძლივი ქცევის დროს დაჟანგდეს (კოროზიირდეს). ოქრო განსაკუთრებით ძვირია და გამოიყენება მხოლოდ გარკვეული მასალებისთვის, მაგალითად, სქემის დაფის კომპონენტები ან მცირე ელექტრული კონექტორები. ზოგიერთ მასალას შეუძლია მიიღოს ოქროს მოოქროვება, როგორც ელექტრული გამტარი, ან გამოიყენოს მცირე რაოდენობით ოქრო, რომელსაც შემდეგ ათავსებენ სხვა მასალაში, წარმოების ხარჯების შესამცირებლად.

ფოლადი არის რკინის შენადნობი, რომელიც ასევე არის გამტარი და არის მოუქნელი ლითონი, რომელიც ძალზე კოროზიულია ჰაერის ზემოქმედებისას. ძნელია ჩამოსხმა და არ გამოიყენება მცირე პროდუქტებში ან მანქანებში; ამის ნაცვლად, ფოლადი გამოიყენება სხვა კონდუქტორების დასაფარავად ან დიდი კონსტრუქციისთვის. თითბერი, რომელიც ასევე არის შენადნობი, არის დაძაბული ლითონი, რაც აადვილებს მცირე მანქანებისთვის მოსახვევსა და ჩამოსხმას სხვადასხვა ნაწილებად. ეს ნაკლებად კოროზიულია ვიდრე ფოლადი, ოდნავ უფრო გამტარია, უფრო იაფია შესყიდვა და გამოყენების შემდეგ კვლავ ინარჩუნებს ღირებულებას, ხოლო ფოლადის შენადნობი მხოლოდ მაშინ არის ღირებული, როდესაც პირველად იყიდით.