Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Grunderna för konduktivitet
- Konduktivitet i silver och koppar
- Oxidation och Metal Rarity
- Metallanvändningar
Elektriska ledningar är en viktig komponent i allt från kraftproduktion, telekommunikation, konsumentelektronik och till och med det mest enkla kretsarbetet. I kärnan i elektriska ledningar finns ledande metaller som gör att elektricitet kan överföras från punkt till punkt: Den mest ledande av alla är silver, följt noggrant av koppar. Men trots silvers position som den mest ledande metallen på jorden, är koppar den globala standarden inom elektriskt arbete. Även om silvertråd har högre konduktivitet, finns det nackdelar med att använda den som gör koppartråd till ett bättre alternativ i de flesta situationer.
TL; DR (för lång; läste inte)
Även om silvertråd är ungefär 7 procent mer ledande än en koppartråd av samma längd, är silver en betydligt sällsyntare metall än koppar. I kombination med silvers tendens att oxidera och förlora effektiviteten som en elektrisk ledare gör den relativt ringa ökningen i konduktivitet koppar till ett mer förnuftigt alternativ i de flesta scenarier. Silvertråd är dock vanligtvis reserverad för mer känsliga system och specialelektronik där hög konduktivitet över ett litet avstånd prioriteras.
Grunderna för konduktivitet
Elektrisk konduktivitet är måttet på hur bra elektrisk ström flyter genom ett givet material. Ju mer ledande ett givet material är, desto mindre el kommer att gå förlorade när strömmen rör sig från punkt till punkt, vilket gör hög konduktivitet avgörande för ledningar som transporterar ström över betydande avstånd. Det mäts i enheter av seimens per meter.
Konduktivitet i silver och koppar
Silver och koppar är de två mest ledande metallerna som är kända för mänskligheten, med guld efterpå på tredje plats. Konduktiviteten hos silverklockor är 63 x 10 ^ 6 siemens / meter, ungefär sju procent högre än konduktiviteten för glödgat koppar, som står på 59 x 10 ^ 6 siemens / meter. Mätt i ohm är skillnaden i motstånd (mängden el som går förlorad när en ström går från punkt A till punkt B genom ett material) på 24-gauge, 1000 fot lång silver- och koppartråd mindre. Koppartrådens motstånd är bara 2 ohm högre.
Oxidation och Metal Rarity
Även om skillnaden i prestanda för silver och koppartråd är tydlig, finns det några orsaker till att koppartråd används oftare än silver. Det mest anmärkningsvärda är mängden koppar jämfört med silver. Det finns betydligt mer naturligt förekommande koppar än silver på Jorden, vilket gör den sällsynta, högpresterande metallen betydligt dyrare att producera. Silver är också mer benäget för effekterna av oxidation, särskilt i fuktigt klimat eller mycket sura jordar.Ledande metaller (med funktionellt undantag för guld) reagerar på vatten, syre och / eller svavel och bryts ned över tiden till halvledare och blir mycket mindre effektiva när det gäller att flytta elektricitet. Medan alla metalltrådar försämras över tiden, gör silverens höga nedbrytningshastighet jämfört med dess kostnader det till ett dåligt ledningsalternativ i många scenarier.
Metallanvändningar
Som ett resultat av högre silverkostnader är silvertråd och lödning en nischprodukt. Medan koppar används i ledningar, kontakter, ed-kretsar och andra elektriska delar i ett antal industrier, används silver vanligtvis som en komponent i specialelektronik och känsliga system, som industriella kvalitetsströmställare och bilkontakter.