Goede geleiders zijn die materialen die stroom of warmte heel snel doorlaten of die met de minimale weerstand. Laten we hun voorbeelden eens doornemen.
23 bruikbare voorbeelden van goede geleiders zijn:
- Zilver
- Koper
- Goud
- Aluminium
- zink
- kwik
- Magnesium
- Molybdeen
- Cadmium
- Stalen
- Ijzer
- Messing
- Nikkel
- Zeewater
- Platinum
- Brons
- Water met vuil
- Citroensap
- grafiet
- Diamond
- Berylliumoxide
- Mica
- Menselijk lichaam
Voorbeelden van goede geleiders
Goede geleiders van zowel elektriciteit als warmte worden bepaald in termen van hun waarden van elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid. Laten we de voorbeelden van goede geleiders bespreken.
Zilver
Zilver heeft de hoogste elektrische geleidbaarheid en de hoogste thermische geleidbaarheid van alle metalen. De waarden van elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid van zilver zijn respectievelijk 62.1 x 10⁶ Siemens per meter en 420 W/mK. Daarom is het de beste geleider van zowel elektriciteit als warmte.
Koper
Koper heeft de op één na hoogste elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid van alle metalen. De elektrische geleidbaarheid van koper is 58.7 x 10⁶ Siemens per meter en de thermische geleidbaarheid van koper is 386 W/mK
Goud
Goud heeft de op twee na hoogste elektrische geleidbaarheid van 44.2 x 10⁶ Siemens per meter en een thermische geleidbaarheid van 317 W/mK van alle metalen.
Aluminium
Aluminium is een ander voorbeeld van een goede geleider van zowel elektriciteit als warmte met een elektrische geleidbaarheid van 36.9 x 10⁶ Siemens per meter en een thermische geleidbaarheid van 237 W/mK
zink
Elektrische geleidbaarheid van 16.6 x 10⁶ Siemens per meter en thermische geleidbaarheid van 116 W/mK maken het gemakkelijk voor zink om zowel stroom als warmte snel door te geven.
kwik
Kwik is een vloeibaar metaal bij kamertemperatuur dat stroom geleidt. Het heeft een elektrische geleidbaarheid van 1.1 x 10⁶ Siemens per meter en een thermische geleidbaarheid van 8 W/mK
Magnesium
Magnesium is een sterk geleidend metaal met een elektrische geleidbaarheid van 2.15 x 10⁷ Siemens per meter en een thermische geleidbaarheid van 156 W/mK bij 20℃.
Molybdeen
Molybdeen voert de huidige advertentiewarmte zeer gemakkelijk af, omdat het een hoge elektrische geleidbaarheid heeft van 17.9 × 10⁶ Siemens per meter bij 20℃ en een hoge thermische geleidbaarheid van 142 W/mK bij 20℃.
Cadmium
Het elektrische geleidingsvermogen van cadmium is 14×10⁶ Siemens/m en het warmtegeleidingsvermogen van Cd is 97 w/mK. Beide geleidingsvermogens zijn lager dan die van Cu en zilver, maar het geleidt warmte en elektriciteit.
Stalen
Staal heeft eindige waarden van elektrische geleidbaarheid van 10.1 × 10⁶ Siemens per meter en thermische geleidbaarheid van 80 W/mK. Daarom wordt het beschouwd als een matige geleider.
Ijzer
IJzer heeft een elektrische geleidbaarheid van 10 x 10⁶ Siemens per meter en een thermische geleidbaarheid van ongeveer 80 W/mK. Het is dus een goede geleider.
Messing
Elektrische geleidbaarheid van 15.9 × 10⁶ Siemens per meter en thermische geleidbaarheid van 150 W/mK maken messing tot een goede geleider.
Nikkel
Nikkel met 14.3 × 10⁶ Siemens per meter elektrische geleidbaarheid en 91 W/mK thermische geleidbaarheid wordt een goede geleider genoemd.
Zeewater
Natriumchloride wordt gebruikt om op te lossen in zeewater. Het breekt in Na en Cl⁻ ionen. Deze ionen dragen elektriciteit. Daarom is zeewater een ander voorbeeld van een goede geleider van elektriciteit.
Platinum
Platina is een meer kneedbaar metaal dan goud en zilver. Het heeft stabiele geleidende eigenschappen. De elektrische geleidbaarheid is 9.43 x 10⁶ Siemens per meter en de thermische geleidbaarheid is 77.8 W/mK bij 20℃.
Brons
Brons is een metaallegering van koper en tin. Deze kneedbare en ductiele legering heeft een elektrische geleidbaarheid van 7.4 x 10⁶ Siemens per meter en de thermische geleidbaarheid is 71 W/mK bij 20℃. Daardoor geleidt het warmte en elektriciteit goed.
Water met vuil
Vuil water wordt gebruikt om verontreinigingen in op te lossen. Sommige van deze verontreinigingen zijn elektrolyten. Daarom geleidt het elektriciteit.
Citroensap
Citroensap bevat citroenzuur. Zuur betekent dat er overtollige H+-ionen moeten zijn die elektrische stroom voeren.
grafiet
Grafiet is een allotroop van koolstof met een kristalstructuur. Er zitten c=c bindingen in. Anders dan dit heeft het vrije elektronen en eindige waarden van elektrische en thermische geleidbaarheid. Daarom geleidt het zowel elektriciteit als warmte.
Diamond
Diamant is de beste warmtegeleider met een thermische geleidbaarheid van 2000-2200 W/mK. De thermische geleidbaarheid van diamant is bijna 4 keer die van koper.
Berylliumoxide
Berylliumoxide heeft een hogere thermische geleidbaarheid van 325 W/mK en is daarom een voorbeeld van een goede warmtegeleider. Het wordt gebruikt in halfgeleiderapparaten voor deze hogere waarde van thermische geleidbaarheid.
Mica
Mica is een niet-metaal en helpt bij het overbrengen van warmte van het ene atoom naar het andere atoom door de trillingen van zijn atomen.
Menselijk lichaam
Elektrische stroom gaat gemakkelijk door het menselijk lichaam omdat het vrij is van weerstand. Daarom is het ook een voorbeeld van een goede geleider van elektriciteit.
Wanneer geleiders worden overwogen as goede geleiders?
Er is een verschil tussen geleiders en goede geleiders op basis van hun geleidbaarheid. Laten we ons concentreren op de omstandigheden die van een geleider een goede geleider maken.
Geleiders worden als goede geleiders beschouwd wanneer hun elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid beide zeer hoog zijn. Geleiders met een zeer lage soortelijke weerstand zijn ook goede geleiders van zowel stroom als warmte. Ze moeten ook lagere waarden van de temperatuurcoëfficiënt hebben.
Gewoonlijk zijn zeer kneedbare en ductiele metalen goede geleiders van zowel elektrische energie als warmte-energie.
Waarom worden metalen als goede geleiders beschouwd?
Metalen dragen heel gemakkelijk warmte en elektriciteit. Het betekent dat ze goede geleiders zijn. Laat ons de redenen achter de geleidingseigenschappen van metalen weten.
Metalen worden beschouwd als goede geleiders vanwege de beschikbaarheid van vrije elektronen. Metaalstructuren hebben meestal gedelokaliseerde elektronen die vrij om hen heen bewegen in een willekeurige richting. Omdat ze zijn aangesloten op een batterij, beginnen deze elektronen in een vaste richting te reizen.
De willekeurige stroom van elektronen vereist energie om in een vaste richting te bewegen. Deze energie wordt geleverd door de batterij. De richting van de stroom is van de -ve naar de +ve kant van de batterij.
Belang van goede geleiders
Goede geleiders hebben essentiële toepassingen. Laten we eens kijken naar de betekenis van goede geleiders.
Goede geleiders zijn wel van belang bij het maken van draden. De reden is dat stroom altijd de voorkeur geeft aan een weerstandsvrij pad om er doorheen te stromen. Goede geleiders hebben wel minder weerstanden. Door de lage weerstanden dissiperen ze minder vermogen en is het vermogensverlies minimaal.
Het elektriciteitsverbruik is evenredig met de weerstand. Daarom zal het gebruik van een slechte geleider leiden tot een enorm vermogensverlies. Om dit verlies te voorkomen worden goede geleiders gebruikt.
Gebruik van goede geleiders in het echte leven
Goede geleiders worden voor verschillende doeleinden gebruikt. De toepassingen zijn:
- Kookgerei, motormotoren, elektrische bedrading, zuigers en cilinders zijn gemaakt van aluminium. Aluminium is een goede geleider van zowel warmte als elektriciteit.
- Het belangrijkste gebruik van koper is bij het maken van draden. Elektrische stroom gaat zeer snel door de koperdraden.
Conclusie
In dit artikel worden 23 voorbeelden van goede geleiders besproken. Afgezien van deze, worden de toestand waarin een geleider als een goede geleider kan worden beschouwd, waarom metalen goede geleiders zijn, het belang en het gebruik van goede geleiders kort uitgelegd.
