Jul 30, 2024एक संदेश छोड़ें

ताँबा कंडक्टर

ताँबामें इस्तेमाल किया गया हैबिजली की वायरिंगके आविष्कार के बाद सेविद्युतऔर यहतार1820 के दशक में।टेलीफ़ोन1876 ​​में विद्युत कंडक्टर के रूप में तांबे के तार की मांग और बढ़ गई।तांबा सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाला धातु है।विद्युत कंडक्टरविद्युत तारों की कई श्रेणियों में तांबे के तार का उपयोग किया जाता हैविद्युत उत्पादनविद्युत पारेषणशक्तिवितरणदूरसंचारइलेक्ट्रानिक्ससर्किटरी, और अनगिनत प्रकारविद्युत उपकरण.तांबे और इसके मिश्र धातुओं का उपयोग भी बनाने के लिए किया जाता हैविद्युत संपर्कबिजली की तारेंइमारतों में तांबा उद्योग के लिए सबसे महत्वपूर्ण बाजार है। खनन किए गए सभी तांबे का लगभग आधा हिस्सा बिजली के तार और केबल कंडक्टर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटीयह माप है कि कोई सामग्री कितनी अच्छी तरह परिवहन करती हैबिजली का आवेशयह विद्युत वायरिंग सिस्टम में एक आवश्यक गुण है। तांबे की सभी गैर-तारों में सबसे अधिक विद्युत चालकता रेटिंग है।कीमती धातु: तांबे की विद्युत प्रतिरोधकता=16.78 nΩ•m 20 डिग्री पर। विशेष रूप से शुद्धऑक्सीजन-मुक्त इलेक्ट्रॉनिक (OFE) तांबालगभग 1% अधिक सुचालक है (अर्थात, न्यूनतम 101% IACS प्राप्त करता है)।

धातुओं की ठोस अवस्था का सिद्धांत तांबे की असामान्य रूप से उच्च विद्युत चालकता को समझाने में मदद करता है।एटम, सबसे बाहरी 4s ऊर्जा क्षेत्र, याचालन बैंड, केवल आधा भरा है, इतने सारेइलेक्ट्रॉनोंले जाने में सक्षम हैंविद्युत धारा.जब एकविद्युत क्षेत्रतांबे के तार पर लगाया जाता है, इलेक्ट्रॉनों का चालन दिशा की ओर त्वरित हो जाता हैविद्युत धनअंत में, जिससे करंट पैदा होता है। ये इलेक्ट्रॉन अशुद्धता परमाणुओं, रिक्तियों, जाली आयनों और अपूर्णताओं से टकराकर अपने मार्ग में प्रतिरोध का सामना करते हैं। टकरावों के बीच यात्रा की गई औसत दूरी, जिसे "मतलब मुक्त पथ," धातु की प्रतिरोधकता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। तांबे के बारे में अनोखी बात यह है कि इसका लंबा माध्य मुक्त पथ (कमरे के तापमान पर लगभग 100 परमाणु अंतराल) होता है। तांबे को ठंडा करने पर यह माध्य मुक्त पथ तेजी से बढ़ता है।

इसकी बेहतर चालकता के कारण,एनील्डतांबा अंतरराष्ट्रीय मानक बन गया जिसके आधार पर अन्य सभी विद्युत कंडक्टरों की तुलना की जाती है। 1913 में,इंटरनेशनल इलेक्ट्रोटेक्नीकल कमीशनने अपने अंतर्राष्ट्रीय एनील्ड कॉपर मानक में व्यावसायिक रूप से शुद्ध तांबे की चालकता को 20 डिग्री पर 100% IACS=58.0 MS/m के रूप में परिभाषित किया है, जो 0.393%/डिग्री कम है। क्योंकि पिछली शताब्दी में व्यावसायिक शुद्धता में सुधार हुआ है, इसलिए तारों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले तांबे के कंडक्टर अक्सर 100% IACS मानक से थोड़ा अधिक होते हैं।

विद्युत अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले तांबे का मुख्य ग्रेड इलेक्ट्रोलाइटिक-टफ पिच (ईटीपी) तांबा (सीडब्ल्यू004ए याएएसटीएमपदनाम C11040)। यह तांबा कम से कम 99.90% शुद्ध है और इसकी विद्युत चालकता कम से कम 101% IACS है। ETP तांबे में इसका एक छोटा प्रतिशत होता हैऑक्सीजन({{0}}.02 से 0.04%). यदि उच्च चालकता वाले तांबे की आवश्यकता हैवेल्डेडयाब्रेज़या अपचायक वातावरण में उपयोग किया जाता है, तोऑक्सीजन रहित तांबा(CW008A या ASTM पदनाम C10100) का उपयोग किया जा सकता है।

कई विद्युत चालक धातुएं तांबे की तुलना में कम सघन होती हैं, लेकिन समान धारा ले जाने के लिए बड़े क्रॉस सेक्शन की आवश्यकता होती है और सीमित स्थान की प्रमुख आवश्यकता होने पर ये प्रयोग योग्य नहीं हो सकती हैं।

अल्युमीनियमतांबे की चालकता का 61% है। समान धारा वहन क्षमता के लिए एल्युमीनियम कंडक्टर का क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र तांबे से 56% बड़ा होना चाहिए। इसकी मोटाई बढ़ाने की आवश्यकता हैएल्युमिनियम तारकई अनुप्रयोगों में इसके उपयोग को सीमित करता है, जैसे कि छोटी मोटरों और ऑटोमोबाइल में। कुछ अनुप्रयोगों में जैसे कि हवाईविद्युत शक्ति संचरणकेबलों में तांबे का उपयोग बहुत कम होता हैचाँदी, a कीमती धातुतांबे की तुलना में उच्च विद्युत चालकता वाली एकमात्र धातु है। IACS पैमाने पर चांदी की विद्युत चालकता एनील्ड तांबे की तुलना में 106% है, और 20 डिग्री पर चांदी की विद्युत प्रतिरोधकता=15.9 nΩ•m है। चांदी की उच्च लागत और इसकी कम कीमत के संयोजन सेतन्यता ताकतइसका उपयोग विशेष अनुप्रयोगों तक सीमित है, जैसे संयुक्त प्लेटिंग और स्लाइडिंग संपर्क सतहें, और उच्च गुणवत्ता वाले कंडक्टरों के लिए प्लेटिंगसमाक्षीय केबल30 मेगाहर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों पर उपयोग किया जाता है

 

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