どの金属が電気の良い伝導体ですか?

著者: Roger Morrison
作成日: 27 9月 2021
更新日: 19 11月 2024
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【ゆっくり解説】電気の正体は一体何なのか?
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電気伝導体は、金属中の「電子」として知られる、荷電した自由粒子を有する材料である。電荷が金属のいくつかの点に印加されると、電子が移動して電気を通過させます。高い電子移動度を有する材料は良好な導体であり、低い電子移動度を有する材料は良好な導体ではなく、「絶縁体」と呼ばれている。


銅と銀

銀はより多くの移動原子(自由電子)を含んでいるので、銀は電気の最良の伝導体です。材料が良導体であるためには、それを通過した電気が電子を動かすことができなければなりません。金属中の自由電子が多いほど、その導電性は大きくなります。ただし、銀は他の材料よりも高価であり、衛星や回路基板などの特殊な機器に必要な場合以外は通常使用されません。銅は銀より導電性が低いですが安価であり、一般的に家電製品の有効な導体として使用されています。ほとんどのワイヤはニッケルメッキ銅で、電磁コアは通常銅ワイヤで巻かれています。銅は溶接やワイヤーへの巻き付けが容易であるため、大量の導電材料が必要な場合に通常使用されます。

ステンレス鋼

アルミニウムは、重量で比較すると、銅よりも導電性が高く、コストが安いです。家庭用製品や配線に使用されますが、構造上の欠陥がいくつかあるため一般的な選択肢ではありません。例えば、アルミニウムは電気接続上に電気抵抗酸化物表面を形成する傾向があり、それが過熱を引き起こす可能性がある。それは追加の保護のために鋼鉄で覆われることができる高圧送電線(例えば電話ケーブル)で使用されます。

金は優れた導電体であり、他の金属のように空気にさらされても変色しません。たとえば、鋼や銅は酸素に長時間さらされると酸化(腐食)する可能性があります。金は非常に高価で、回路基板部品や小型電気コネクタなどの特定の材料にのみ使用されます。いくつかの材料は、導電体として金コーティングを受けるか、または製造コストを削減するために別のコーティング材料を得る少量の金を使用し得る。

スチールと真鍮

鋼鉄は鉄の合金であり、これもまた導体であり、空気にさらされると非常に腐食性である不撓性の金属です。成形が難しく、小型の製品や機械には使用されません。その代わりに、鋼鉄は他のコンダクターを接続するのにまたは大きい構造で使用されています。真鍮は金属合金でもあるため、小さな機械のさまざまな部分に曲げたり成形したりするのを容易にする引張金属です。それは鋼より腐食性が少なく、少し導電性があり、購入するのが安く、使用後も価値を保持しますが、鋼鉄合金は最初に購入したときにのみ価値があります。