Elektros laidai yra pagrindinis komponentas, pradedant elektros energijos gamyba, telekomunikacijomis, buitine elektronika ir netgi paprasčiausiais grandinių darbais. Elektros laidų šerdyje yra laidūs metalai, leidžiantys elektrai pereiti iš taško į tašką: Laidžiausias iš visų yra sidabras, o paskui - varis. Nepaisant sidabro, kaip laidžiausio metalo Žemėje, pozicijos, varis yra pasaulinis elektrinių darbų standartas. Nors sidabrinės vielos laidumas yra didesnis, jos naudojimui yra trūkumų, dėl kurių varinė viela yra geresnė galimybė daugeliu atvejų.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Nors sidabrinė viela yra maždaug 7 procentais laidesnė už to paties ilgio varinę vielą, sidabras yra žymiai retesnis metalas nei varis. Kartu su sidabro polinkiu oksiduotis ir prarasti elektros laidininko efektyvumą, palyginti nedidelis laidumo padidėjimas daro varį protingesniu variantu daugeliu atvejų. Tačiau sidabrinė viela paprastai skirta jautresnėms sistemoms ir specialiai elektronikai, kur pirmenybė teikiama dideliam laidumui mažu atstumu.
Laidumo pagrindai
Elektros laidumas yra tai, kaip gerai elektros srovė teka per tam tikrą medžiagą. Kuo laidesnė yra tam tikra medžiaga, tuo mažiau elektros energijos bus prarasta keliaujant srovei taškas į tašką, todėl didelis laidumas yra labai svarbus laidams, perduodantiems srovę atstumus. Jis matuojamas seimų vienetais metrui.
Sidabro ir vario laidumas
Sidabras ir varis yra du labiausiai laidūs metalai, kuriuos žino žmonija, o trečioje vietoje yra auksas. Sidabrinių laikrodžių laidumas yra 63 x 10 ^ 6 siemens / metras, maždaug septyniais procentais didesnis už atkaitinto vario laidumą, kuris yra 59 x 10 ^ 6 siemens / m. Matuojant omais, pasipriešinimo skirtumas (einant elektros srovei prarandamas elektros kiekis nuo taško A iki taško B per medžiagą) 24 gabaritų, 1000 pėdų ilgio sidabro ir vario viela yra nereikšminga. Varinės vielos varža yra tik 2 omai didesnė.
Oksidacija ir metalo retumas
Nors sidabro ir vario vielos veikimo skirtumas yra aiškus, yra keletas priežasčių, kodėl varinė viela naudojama dažniau nei sidabras. Labiausiai pastebima vario gausa, palyginti su sidabru. Žemėje yra žymiai daugiau natūraliai randamo vario nei sidabro, todėl retesnio, našesnio metalo gamyba yra žymiai brangesnė. Sidabras taip pat labiau linkęs į oksidacijos poveikį, ypač drėgname klimate arba labai rūgščiame dirvožemyje. Laidūs metalai (išskyrus funkcinį auksą) reaguoja į vandenį, deguonį ir (arba) sierą ir ilgainiui suyra į puslaidininkius, todėl daug mažiau efektyviai perduoda elektrą. Nors visi metaliniai laidai laikui bėgant degraduoja, dėl didelio sidabro irimo laipsnio, palyginti su jo kaina, daugeliu atvejų tai yra prasta laidų parinktis.
Metalo naudojimas
Dėl sidabro brangumo sidabrinė viela ir lydmetalis yra nišinis produktas. Nors varis daugelyje pramonės šakų naudojamas laiduose, jungtyse, spausdintinėse grandinėse ir kitose elektrinėse dalyse, sidabras yra paprastai naudojamas kaip specialiosios elektronikos ir jautrių sistemų, tokių kaip pramoninio lygio jungikliai ir automobiliai, komponentas kontaktai.