سیم برق یک هادی الکتریکی است و یک کابل، گروهی از سیم‌ها یا رساناهای عایق‌بندی و جداگانه است که در یک روکش قرار گرفته‌اند. روکش نیز یک ماده غیررسانا با خواص پوششی برای حفاظت از قسمت رسانای سیم و کابل است. سیم و کابل را می‌توان از مواد مختلفی نظیر مس، طلا و آلومینیوم ساخت.
کاماپرس در این گزارش به معرفی فلزات به کار رفته در سیم و کابل برق پرداخته است.
فلز مس، از پرکاربردترین‌ها
مس متداول‌ترین فلز مورد استفاده در سیم و کابل است. خواه کابل برق کتری باشد، سیم اجاق گاز یا شارژر لپتاپ، احتمالاً از فلز مس استفاده شده است. این فلز قرمز قهوه‌ای با عدد اتمی 29 رسانایی بالایی دارد و این بدان معناست که الکتریسیته می‌تواند به راحتی از مس عبور کند که آن را برای سیم‌های برق ایده‌آل می‌کند.
مس در مقایسه با طلا که دارای هزینه و ضریب رسانایی بالاتری است، مقرون به‌صرفه‌ترین فلز برای به کارگیری در سیم برق محسوب می‌شود. این فلز انعطاف‌پذیر می‌تواند بدون آسیب وارد کردن به سیم‌ها، کابل‌ها و عایق‌ها تا حدی خم شود. مس همچنین شکل‌پذیر است و باعث می‌شود که قالب‌گیری و ساخت سیم و کابل به راحتی انجام شود. یکی دیگر از مزایای بزرگ استفاده از مس برای کابل‌های برق این است که مس در برابر حرارت، مقاومت بالایی دارد. سیم و کابل مقاوم در برابر حرارت می‌تواند مقدار زیادی گرما را بدون آسیب یا ایجاد آتش‌سوزی الکتریکی تحمل کند. به همین دلیل استفاده از سیم‌ها و کابل‌های مسی در مقایسه با سایر فلزات بسیار ایمن‌تر است. مس همچنین قابلیت بازیافت دارد و آن را به یک انتخاب سبز برای خانه شما تبدیل می‌کند.
طلا، بالاترین رسانای الکتریکی
طلا نیز یکی دیگر از فلزات رایج در ساخت سیم و کابل است که معمولاً در اطراف رشته‌های فلزی دیگر پوشانده می‌شود. طلا در مقایسه با مس، نقره و آلومینیوم، رسانایی الکتریکی بالاتری دارد. این فلز ارزشمند قابلیت لحیم‌کاری دارد و هیچ اکسید سطحی تولید نمی‌کند. طلا در شرایط عادی از نظر شیمیایی واکنش نشان نمی‌دهد و به همین دلیل آن را به یک فلز نجیب تبدیل می‌کند. فلزات نجیب در برابر حملات شیمیایی حتی در دماهای بالا مقاومت فوق‌العاده‌ای از خود نشان می‌دهند. طلا همچنین توان بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد؛ با مقادیر کمی نیکل یا کبالت، آلیاژ شده و در برابر سایش مقاوم است. روکش طلا روی سیم و کابل، دوام و انعطاف‌پذیری آنها را بالا می‌برد و این فلز را به یک انتخاب کلیدی تبدیل می‌کند. طلا همچنین به دلیل طول عمر و کارایی بالا در سیم‌کشی‌های الکترونیکی خانگی نیز استفاده می‌شود. تنها نقطه ضعف استفاده از طلا، هزینه بالای آن است.
نقره و اکسیدپذیری بالا
نقره یکی از رساناترین فلزات است. اگرچه این فلز اکسید می‌شود، اما همچنان یک رسانای الکتریکی عالی برای الکتریسیته است و به همین دلیل در تولید کابل و سیم از آن استفاده می‌شود. نقره به راحتی خم می شود تا امکان استفاده روزانه از کابل‌های برق را فراهم کند. نقطه ضعف استفاده از نقره این است که نسبت به مس و آلومینیوم بسیار راحت‌تر به اکسیداسیون واکنش نشان می‌دهد؛ به این معنی که مقاومت آن در برابر اثرات محیطی، کمتر از مس و آلومینیوم است. همه سیم‌ها با گذشت زمان تخریب می‌شوند، ولی با این حال، نرخ بالای تخریب نقره در مقایسه با قیمت و در دسترس بودن آن می‌تواند در بسیاری از موارد، آن را به انتخاب کمتر رایج برای سیم‌کشی و کابل‌کشی تبدیل کند.
آلومینیوم، یک فلز سبک
مانند مس، فلز آلومینیوم نیز به دلیل در دسترس بودن و هزینه آن، معمولاً انتخابی رایج برای تولید سیم و کابل محسوب می‌شود. آلومینیوم، یک رسانای عالی الکتریسیته بوده و بیش از 100 سال است که به طور ایمن در کابل‌ها و سیم‌ها به کار میرود.
آلومینیوم، بادوام و انعطاف‌پذیر است؛ به این معنی که به راحتی می‌توان آن را خم کرد. آلومینیوم به شما امکان می‌دهد که در صورت نیاز، آن را جابه‌جا کرده و قالب بزنید. سیم آلومینیومی سبک است؛ بنابراین اغلب برای خطوط ولتاژ بالا از آن استفاده می‌شود، زیرا وزن سبک‌تر، نیروی کششی وارد شده بر سیم را کاهش می‌دهد. آلومینیوم همچنین در برابر خوردگی و حرارت، مقاومت خوبی دارد و آن را برای سیم‌ها و کابل‌هایی که برای مدت طولانی زیر جریان هستند، انتخاب ایده‌آلی می‌کند.
تنگستن و بالاترین نقطه ذوب
تنگستن، یک فلز نسوز استثنایی است؛ به این معنی که در برابر حرارت و سایش، دوام و مقاومت فوق‌العاده‌ای نشان می‌دهد. این فلز اغلب در فولاد برای افزایش سختی و استحکام استفاده می‌شود. تنگستن برای قرن‌ها در سیم‌کشی به عنوان رشته برای روشنایی، لوله‌های الکترونی و الکترود بهکار میرود. تنگستن، بالاترین نقطه ذوب را در بین تمام فلزات دارد و استفاده از آن می‌تواند گران و هزینه‌بر باشد؛ بنابراین اغلب فقط در جایی استفاده می‌شود که فلز دیگری قادر به تحمل دمای بالا نباشد.
انتهای پیام
مرتبط با :
آرتا الکتریک