Ngày nay việc sử dụng điện đã không còn xa lạ đối với mọi người nhưng cái quan trọng hơn đó là hiểu về chất dẫn điện và chất cách điện như thế nào để dùng điện hợp lý và chính xác. Thế thì nội dung dưới đây sẽ giải đáp các thắc mắc của các bạn giúp bạn phân loại được chất dẫn điện và chất cách điện nhằm ứng dụng hiệu quả hơn.
Nội dung bài viết [Hiện]
Ngày nay việc sử dụng điện đã không còn xa lạ đối với mọi người nhưng cái quan trọng hơn đó là hiểu về chất dẫn điện và chất cách điện như thế nào để dùng điện hợp lý và chính xác. Thế thì nội dung dưới đây sẽ giải đáp các thắc mắc của các bạn giúp bạn phân loại được chất dẫn điện và chất cách điện nhằm ứng dụng hiệu quả hơn.
Chất dẫn điện là gì?
Chất dẫn điện là loại vật liệu làm từ kim loại giúp cho dòng điện chạy qua theo một hoặc nhiều hướng để người dùng có thể sử dụng điện hoàn hảo và an toàn. Chất dẫn điện cho phép các electron dễ dàng chạy bên trong chúng mà không hề có vật cản trở nào. Chất dẫn điện có đặc tính chuyển đổi nhiệt hoặc ánh sáng từ nguồn này sang nguồn khác theo đúng chiều hướng yêu cầu.
Các vật dẫn điện đều dính đến chất dẫn điện vì trong các dụng cụ điện đều có bộ phận dẫn điện. Trong tự nhiên chất dẫn điện có thể là chất rắn như các loại kim loại khác nhau, chất lỏng như kim loại nóng chảy, dung dịch điện phân hoặc chất khí ở điện trường cao.
Kim loại, con người, trái đất và cơ thể động vật đều được xem là chất dẫn điện nhưng điều này được chứng minh rõ nhất khi có dòng điện đi qua các vật thể nói trên hoặc tác động nào đó mà thấy rõ điều này nhất. Vì vậy, thường xuất hiện một số tình trạng điện giật gây nguy hiểm cho con người do cơ thể người có một chất dẫn điện rất tốt, cho phép một đường dẫn không có điện trở để dòng điện chạy từ dây đến cơ thể chúng ta dễ dàng và nhanh chóng nhưng cũng cần cẩn thận hơn để không để điện giận mạnh khiến bản thân của người dùng điện bị thương.
Chất dẫn điện có điện trở suất cao gồm có hợp kim Manganin, Constantan, Niken-Crôm, Cacbon. Chất dẫn điện có điện trở suất cao thì thường được sử dụng trong vấn đề chế tạo các dụng cụ đo điện, các điện trở, biến trở, các dây may so, các thiết bị nung nóng bằng điện bởi giúp cho người sử dụng đáp ứng được nhiều thứ trong chính công việc của họ.
Điện trở suất chất dẫn điện
Chất dẫn điện có điện trở suất thấp gồm có Ag, Cu, Al, Sn, Pb,… và một số hợp kim khác. Chất dẫn điện có điện trở suất thấp đa phần đều được mọi người mang vào sử dụng để làm vật liệu dẫn điện nhưng ở mức gia dụng chứ không phải dùng trong công nghiệp do điện trở suất không cao.
Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn theo hình dạng mà người dùng mong muốn.
Khả năng dẫn điện: Tốt nhất.
Kí hiệu hóa học: Ag.
Công dụng: Bạc có khả năng dẫn điện tốt nhất trong những loại kim loại nhưng có giá thành cao mà không được mọi người ứng dụng vào ngành công nghiệp điện bởi bạc có giá trị về mặt vật chất nên thường được sử dụng để đúc tiền, tráng gương và làm đồ trang sức chứ ít ai làm vật dẫn điện.
Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn và tạo các loại hình dáng khác nhau.
Khả năng dẫn điện: Tốt.
Kí hiệu hóa học: Cu.
Công dụng: Đồng hiện tại là vật liệu được sử dụng phổ biến trong chế tạo dây dẫn điện bởi dễ thấy, dễ tìm và dễ tạo liên kết với các thiết bị điện khi được mang vào làm chất liệu của dây dẫn điện. Đồng còn được sử dụng để sản xuất các đồ gia dụng hoặc sản phẩm thủ công mỹ nghệ như: Chảo, tượng đúc, que hàn,… Ngoài ra, một số hợp chất của đồng thường tồn tại ở dạng màu xanh lam, xanh lục nên được dùng làm thuốc nhuộm trong các xí nghiệp vải.
Tính chất: Dẫn nhiệt và điện tốt, khó bị oxi hóa, tính thẩm mỹ cao nhưng lượng vàng thích hợp có thể uốn dẻo còn khi đúc cứng thì tạo hình rõ nét và khó hư hỏng.
Khả năng dẫn điện: Khá.
Kí hiệu hóa học: Au.
Công dụng: Vàng mang giá trị vật chất cao nên thường được dùng làm tiền tệ và trang sức. Tuy nhiên, vàng lại là chất dẫn điện khá tốt vì vậy khi liên kết với điện năng, khi sửa chữa hay điều chỉnh điện năng thì người dùng phải cởi bỏ trang sức bằng vàng tránh để tình trạng dẫn điện xảy ra.
Những chất dẫn điện tốt nhất
Tính chất: Dẻo, khó bị oxi hóa, nhiệt độ nóng chảy cao.
Khả năng dẫn điện: Khá.
Kí hiệu hóa học: Al.
Công dụng: Nhôm được sử dụng để chế tạo làm dây dẫn điện bởi giá thành thấp mà dẫn điện tốt nên được sử dụng trong một số trường hợp. Bên cạnh đó, với đặc tính chịu nhiệt cao, nhôm thường được ứng dụng phổ biến trong các công trình kiến trúc như vách ngăn xây dựng, chế tạo tôn lợp mái nhà, cột, trụ nhà,…
Tính chất: Dẫn điện và nhiệt ở môi trường bình thường rất tốt.
Khả năng dẫn điện: Khá.
Kí hiệu hóa học: Na.
Công dụng: Chất liệu này dẫn điện khá tốt nhưng ít ai dùng bởi giá thành cũng phụ thuộc rất nhiều vào điều này nên nhà sản xuất thường mang chất liệu Natri sử dụng và áp dụng trong các ứng dụng dẫn điện phục vụ sinh hoạt và sản xuất là chủ yếu.
Tính chất: Dẫn điện tốt nhưng có độ cứng cao, giòn và nặng, ưu điểm là khả năng chống axit, kiềm và oxy hóa rất tốt.
Khả năng dẫn điện: Khá.
Kí hiệu hóa học: W.
Công dụng nổi bật của (W) là làm sợi tóc bên trong bóng đèn sợi đốt phát sáng nhanh chóng nhờ vào khả năng chịu nhiệt của mình. Wolfram còn được sử dụng để chế tạo điện cực và kính hiển vi đáp ứng cho nhu cầu của các nhà nghiên cứu khoa học hay các y - bác sĩ.
Vật liệu dày sẽ có khả năng dẫn điện tốt hơn các vật liệu mỏng có cùng kích thước và chiều dài.
Với 2 mảnh vật liệu có cùng độ dày với nhau, mảnh ngắn sẽ dẫn điện tốt hơn mảnh dài bởi kích thước có sự chênh lệch cũng sẽ cho thấy được cách dẫn điện của chất liệu ra sao.
Hầu hết các kim loại làm chất dẫn sẽ tốt hơn titanium hay carbon và nhiều chất liệu khác. Khi dây dẫn ở nhiệt độ chuẩn sẽ làm việc hiệu quả hơn, nếu thấy vật liệu kém hiệu quả khi quá nóng thì sẽ dẫn điện không tốt. Một số chất dẫn tốt trở thành chất siêu dẫn ở nhiệt độ cực thấp.
Yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dẫn điện
Vài ứng dụng cụ thể của chất dẫn điện:
- Các chất dẫn điện trong bộ tản nhiệt xe hơi để loại bỏ nhiệt ra khỏi động cơ.
- Các tấm sắt được làm bằng thép để hấp thụ nhiệt nhanh chóng.
- Lưu trữ thực phẩm và sản xuất các dụng cụ nấu ăn bằng chất liệu nhôm nhằm lưu trữ nhiệt hiệu quả.
- Dùng thủy ngân trong nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ của cơ thể người một cách chính xác.
- Dùng đồng, đồng thau, thép và nhôm trong các mạch điện và hệ thống dưới dạng dây.
Chất cách điện là loại vật liệu chống lại hoặc không cho phép dòng điện chạy qua chúng. Chất cách điện có điện trở suất vô cùng lớn, có thể ước lượng từ khoảng 106 - 1015 Ωm. Chất cách điện không cho phép bất kỳ dòng điện nào đi qua do sự liên kết các nguyên tử trong chất cách điện rất mạnh và bão hòa khiến các electron không có khả năng di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác.
Chất cách điện
Chất cách điện phần lớn là chất rắn có trong tự nhiên và rất dễ sử dụng. Một số chất cách điện phổ biến nhất hiện nay là thuỷ tinh, nhựa, cao su, sứ, chất dẻo…
Chất cách điện thường được dùng để chế tạo các vật cách điện bởi dễ mua dễ dùng mà cách điện an toàn nên được dùng rộng rãi. Ngoài ra các bộ phận cách điện trong các dụng cụ điện còn có khả năng giúp ngăn chặn dòng điện, đảm bảo độ an toàn cho người sử dụng.
Vật liệu cách điện dạng rắn thường được chia thành các loại như là:
- Các loại men, sơn cách điện.
- Các chất dẻo tổng hợp như cao su, nhựa tổng hợp.
- Chất vô cơ như Xi măng, mica, sợi thuỷ tinh.
- Chất hữu cơ thiên nhiên như giấy, vải, lụa.
- Mica là chất cách điện tốt nhất nhưng có giá thành khá cao và thường được dùng trong các nhà máy có điện áp cao là chủ yếu.
Vật liệu cách điện dạng lỏng gồm có dầu mỏ, dầu biến thế, dầu cáp đặc, dầu cáp loãng, dầu silicon. Thường thì dầu biến thế dùng làm mát máy biến áp, khi chế tạo các thiết bị cách điện, các vật liệu cách điện dạng lỏng cần được người dùng quan tâm hơn từ điện trở, dung môi cho đến nhiều vấn đề khác để dùng vật liệu cách điện hiệu quả.
Chất cách điện dạng lỏng
Không khí dùng làm cách điện chủ yếu là các đường dây tải điện trên không, cách điện của các thiết bị điện làm việc trong không khí sẽ vận hành rất tốt thậm chí có thể phối hợp với các chất cách điện rắn và lỏng một cách hoàn hảo.
Khí Hydro là khí nhẹ có đặc tính truyền dẫn nhiệt tốt, nên thường được dùng để làm mát cho các máy phát nhiệt điện và các máy bù đồng bộ công suất lớn.
Khí Nitơ là khí không màu, không mùi, không vị, chiếm khoảng 78% khí quyển Trái Đất. Khí Nitơ thường được dùng trong sản xuất các linh kiện điện tử như tranzitor, điốt, và mạch tích hợp (IC) hoặc sản xuất thép không gỉ (inox). Ngoài ra Argon, ne-on hơi thủy ngân để làm các dụng cụ điện chân không và bóng đèn.
Chất cách điện được sử dụng trong một số ứng dụng như:
- Cao su được sử dụng để chế tạo lốp xe, dép, quần áo chống cháy, nệm, gối…
- Chất cách điện còn bao gồm chai nhựa nhiệt dẻo, có thể lắp đặt ở trần nhà và tường chống cháy.
- Chất cách điện được sử dụng để tạo thiết bị cách điện trong các bảng mạch, hệ thống điện áp cao và cả trong dây điện và dây cáp.
Trên đây là toàn bộ thông tin về chất dẫn điện và chất cách điện, hy vọng nội dung này giúp cho mọi người biết thêm về những chất dẫn điện cũng như chất cách điện và mang vào ứng dụng tốt cho cuộc sống của mình.
Liên hệ mua ngay thiết bị điện:
CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP NGHĨA ĐẠT
Địa chỉ: 41F/5A Đường Đặng Thùy Trâm, Phường 13, Quận Bình Thạnh, Tp.HCM
Hotline: (028) 668 21 468
0913 98 08 48 (Mr. Vũ)
0931 11 55 18 (Ms. My)
0931 77 88 71 (Ms. Trang)
0937 88 41 45 (Ms. Ngân)
0931 77 88 30 (Ms. Dung)
HOTLINE: (028) 668 21 468
Mr. Vũ
0913 98 08 48
Ms. My
0931 11 55 18
Ms. Trang
0931 77 88 71
Ms. Ngân
0937 88 41 45
Ms. Dung
0931 77 88 30
0931 77 88 71 - 0913 98 08 48 - 0931 77 88 30
Nghiadatco@gmail.com