Pengalir adalah bahan yang boleh mengalirkan arus panas atau elektrik.
Adakah anda pernah memegang sudu atau benda logam di dekat haba atau elektrik, maka kita akan merasakan panas atau elektrik, bukan? Tangan menjadi panas dan elektrik. Ini adalah kesan pengaliran haba oleh bahan pengalir.
Definisi Konduktor
Konduktor adalah bahan atau bahan yang mempunyai keupayaan untuk mengalirkan arus panas atau elektrik.
Konduktor dapat mengalirkan elektrik dengan baik kerana mempunyai rintangan spesifik yang sangat sedikit.
Jumlah rintangan dipengaruhi oleh jenis bahan atau bahan penyusun, ketahanan, panjang dan luas keratan rentas bahan.
Keperluan Bahan Konduktor
Syarat untuk bahan pengalir adalah:
1. Kekonduksian yang baik
Kekonduksian yang baik dalam bahan konduktor yang mempunyai nilai ketumpatan yang agak kecil. Semakin kecil rintangan jenis, semakin baik nilai kekonduksian bahan. Rintangan jenis berbanding terbalik dengan kekonduksian bahan.
Kekonduksian bahan berkaitan dengan kekonduksian haba dan kekonduksian elektrik.
Kekonduksian terma menyatakan jumlah haba yang dapat melewati bahan dalam selang waktu tertentu. Logam adalah bahan yang mempunyai kekonduksian terma yang tinggi sehingga logam cenderung mempunyai kekonduksian tinggi sebagai konduktor.
Kekonduksian dalam elektrik menerangkan keupayaan konduktor untuk mengalirkan arus elektrik. Besarnya kekonduksian elektrik konduktor sangat dipengaruhi oleh jenis rintangan yang dimiliki oleh bahan pengalir. Rintangan jenis dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:
R = ρ (l / A)
Maklumat:
- R = rintangan (Ω)
- ρ = rintangan spesifik (Ω.m)
- l = panjang konduktor (meter)
- A = luas keratan rentas wayar (m2)
2. Kekuatan mekanikal yang tinggi
Bahan konduktor mempunyai kekuatan mekanikal yang tinggi sehingga dapat mengalirkan haba atau elektrik dengan betul. Bahan dengan kekuatan mekanikal yang tinggi mempunyai zarah penyusun yang padat.
Baca juga: Pelaksanaan - Makna, Pengertian, dan PenjelasanApabila bahan konduktor didekati dengan sumber haba atau arus elektrik, akan ada getaran atau getaran pada bahan konduktor. Melalui getaran atau getaran ini, haba atau arus elektrik akan mengalir dari satu hujung ke bahan pengalir yang lain.
Sifat mekanikal bahan sangat penting terutama apabila bahan pengalir berada di atas tanah. Bahan konduktor mesti terkenal dengan sifat mekanikalnya kerana ia berkaitan dengan pengedaran voltan tinggi dalam talian arus elektrik.
3. Pekali pengembangan kecil
Bahan yang mempunyai pekali pengembangan kecil tidak akan mudah berubah bentuk, ukuran atau isipadu kerana pengaruh perubahan suhu.
R = R {1 + α (t - t)},
maklumat:
- R: jumlah rintangan setelah perubahan suhu (Ω)
- R : rintangan awal, sebelum perubahan suhu (Ω)
- t: suhu suhu akhir, dalam C.
- t: suhu suhu awal, dalam C.
- α: pekali suhu nilai rintangan bagi rintangan tertentu
4. Kuasa termoelektrik yang berbeza antara bahan
Dalam litar elektrik, arus elektrik selalu berubah dalam kuasa termoelektrik kerana perubahan suhu. Titik suhu berkaitan dengan jenis logam yang digunakan sebagai konduktor.
Adalah sangat penting untuk mengetahui kesan yang disebabkan apabila dua jenis logam yang berlainan melekat pada satu titik hubungan. Dalam keadaan suhu yang berbeza, bahan tersebut mempunyai kekonduksian yang berbeza.
5. Modulus keanjalan agak besar
Harta ini sangat penting untuk digunakan apabila terdapat taburan voltan tinggi. Dengan modulus keanjalan yang tinggi, bahan konduktor tidak akan mudah mengalami kerosakan akibat tekanan tinggi. Konduktor elektrik adalah cecair seperti merkuri, gas seperti neon, dan pepejal seperti logam.
Ciri-ciri Bahan Konduktor Adalah
Ciri-ciri bahan konduktor terbahagi kepada dua jenis watak, iaitu:
- Ciri-ciri elektrik yang berperanan untuk menunjukkan kemampuan konduktor apabila digerakkan oleh arus elektrik.
- Ciri mekanik yang menunjukkan kemampuan konduktor dari segi kekuatan tegangan.
Bahan Konduktor
Bahan yang biasa digunakan sebagai konduktor termasuk
- Logam biasa seperti tembaga, aluminium, besi.
- Logam aloi adalah logam yang diperbuat daripada tembaga atau aluminium yang dicampur dengan logam lain dalam jumlah tertentu. Ini berguna untuk meningkatkan kekuatan mekanikal logam.
- Logam aloi, yang merupakan campuran dua atau lebih jenis logam yang digabungkan dengan pemampatan, peleburan atau pengelasan.
Setiap bahan konduktor mempunyai pelbagai jenis rintangan. Berikut adalah beberapa bahan konduktor yang paling kerap digunakan dengan nilai ketahanan jenisnya seperti berikut:
| Bahan Konduktor | Jenis Rintangan (Ohm m) |
| Perak | 1.59 x 10-8 |
| Tembaga | 1.68 x 10-8 |
| Emas | 2.44 x 10-8 |
| Aluminium | 2.65 x 10-8 |
| Tungsten | 5.60 x 10-8 |
| Besi | 9.71 x 10-8 |
| Platinum | 10.6 x 10-8 |
| Merkuri | 98 x 10-8 |
| Nicromine (campuran Ni, Fe, Cr) | 100 x 10-8 |
Bahan yang paling biasa digunakan sebagai konduktor adalah tembaga. Bahan tembaga mempunyai nilai ketahanan jenis yang agak kecil dan harga yang murah dan banyak sifatnya.
Contoh Bahan Konduktor
Berikut adalah beberapa contoh bahan konduktor:
1. Aluminium
Aluminium tulen mempunyai jisim enis 2.7 g / cm3, dengan titik lebur 658 oC dan tidak menghakis. Aluminium mempunyai kekonduksian 35 m / Ohm.mm2, sekitar 61.4% kekonduksian tembaga. Aluminium tulen mudah dibentuk kerana lembut dengan kekuatan tegangan 9 kg / mm2. Oleh itu, aluminium sering dicampurkan dengan tembaga untuk menguatkan daya tarikannya. Penggunaan aluminium merangkumi konduktor ACSR (Aluminium Conductor Steel Reinforced), ACAR (Aluminium Conductor Alloy Reinforced).
2. Tembaga
Tembaga mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi 57 m / Ohm.mm2 pada 20 oC dengan pekali pengembangan suhu 0.004 / oC. Tembaga mempunyai kekuatan tegangan 20 hingga 40 kg / mm2. Penggunaan tembaga sebagai bahan konduktif, misalnya, dalam wayar bertebat (NYA, NYAF), kabel (NYM, NYY, NYFGbY), barbar, mesin dc cincin seret lamellar pada mesin AC dan sebagainya.
3. Merkuri
Merkuri adalah satu-satunya logam dalam bentuk cecair dengan rintangan spesifik 0,95 Ohm.mm2 / m, pekali suhu 0,00027 / oC. Penggunaan merkuri termasuk sebagai gas pengisian untuk tiub elektronik, cecair pam penyebar, elektrod dalam bahan instrumen untuk mengukur elektrik dielektrik pepejal, dan sebagai pengisi cecair untuk termometer.
Rujukan : Konduktor dan Pengasing - Bilik Darjah Fizik