1. Bạc [Ag] là kimloại có tính dẫn điện tốt nhất
Bạc là kim loại đứng đầu trong danh sách những kim loại có tính dẫn điện tốt nhất.
Đặc điểm của bạc: Mềm dẻo, dễ uốn nên rất dễ thay đổi được hình dạng, có màu trắng, chất dẫn điện rất tốt.
Công dụng quan trọng của bạc trong cuộc sống:
- Từ thời xa xưa, bạc đã được dùng để đúc tiền.
- Hiện nay, bạc có rất nhiều công dụng như: tráng gương, làm đồ trang sức, chén dũa, que hàn...
Nhược điểm của bạc: Chúng cógiá thành rất cao hiện nay. Do đó, con người thường không sử dụng bạc là chất dẫn điện như những kim loại khác.
Bạc có công dụng làm đồ trang sức
Vì sao kim loại dẫn điện tốt?
Kim loại là một chất dẫn điện và nhiệt tuyệt vời vì các nguyên tử trong kim loại tạo thành một ma trận thông qua đó các electron bên ngoài có thể di chuyển tự do. Thay vì quay quanh các nguyên tử tương ứng của chúng, chúng tạo thành một biển electron bao quanh hạt nhân dương của các ion kim loại tương tác. Các electron sau đó di chuyển tự do khắp biển electron.
- Thủy tinh được sử dụng như một chất cách điện vì nó có các nguyên tử có các electron được kết nối chặt chẽ với nhau.
- Bạc là dây dẫn mạnh nhất trong số tất cả các vật liệu đã biết.
- Tuy nhiên, vì bạc là một vật liệu tương đối tốn kém và khá đắt đỏ nên nó không thường xuyên được sử dụng cho các đặc tính dẫn điện của nó.
- Đồng ít dẫn điện hơn bạc nhưng rẻ hơn và thường được sử dụng như một chất dẫn hiệu quả trong các thiết bị gia dụng.
Trước khi đến với danh sách các kim loại dẫn điện tốt nhất, hãy tìm hiểu 1 chút về độ dẫn điện cũng như các yêu tố ảnh hưởng đến độ dẫn điện của kim loại.
Định nghĩa độ dẫn điện
Độ dẫn điện là một thông số thể hiện mức độ truyền tải dòng điện hay chính là khả năng dẫn điện của một chất. Nó phụ thuộc vào các hạt mang điện tích [các ion]. Các ion này có thể mang điện tích âm [-] hoặc điện tích dương [+].
Theo định luật Ohm về sự dẫn điện “Dòng điện tỷ lệ với điện trường tương ứng và tham số tỷ lệ chính làđộ dẫn điện” và nó được biểu thị như sau:
Mật độ dòng điện = Cường độ điện trường x độ dẫn điện
Độ dẫn điện cũng là nghịch đảo của điện trở suấtvà cả 2 giá trị này đều là những giá trị vô hướng. Đơn vị của độ dẫn điện thường là milliSiemans trên một centimet [mS/cm], riêng tại Mỹ thì % IACS [International Annealed Copper Standard]. Đối với các đường điện cao thế, độ dẫn điện của dây trầnthường được đưa ra bằng% IACS.
Tại sao kim loại có thể dẫn điện tốt
Các nguyên tử trong kim loại tạo thành một ma trận mà thông qua đó, các electron bên ngoài có thể dễ dàng di chuyển tự do được. Thay vì quay quanh các nguyên tử tương ứng thì chúng tạo thành một biển eletron bao quanh hạt nhân dương của những ion kim loại tương tác, sau đó các eletron này di chuyển tự do khắp biển eletron. Điều này khiến cho kim loại có khả năng dẫn điện tốt.
Định luật OhmSửa đổiSự dẫn điện có thể diễn tả bằng định luật Ohm, rằng dòng điện tỷ lệ với điện trường tương ứng, và tham số tỷ lệ chính là độ dẫn điện:
Với:
- j → {\displaystyle {\vec {j}}} là mật độ dòng điện.
- E → {\displaystyle {\vec {E}}} là cường độ điện trường.
- σ là độ dẫn điện.
Độ dẫn điện cũng là nghịch đảo của điện trở suất ρ:σ = 1/ρ, σ và ρ là những giá trị vô hướng.
Trong hệ SI σ có đơn vị chuẩn là S/m [Siemens trên mét], các đơn vị biến đổi khác như S/cm, m/Ω·mm² và S·m/mm² cũng thường được dùng, với 1 S/cm = 100 S/m và 1 m/Ω·mm² = S·m/mm² = 106 S/m. Riêng ở Hoa Kỳ σ còn có đơn vị% IACS [International Annealed Copper Standard], phần trăm độ dẫn điện của đồng nóng chảy, 100% IACS = 58 MS/m. Giá trị độ dẫn điện của dây trần trong các đường dây điện cao thế thường được đưa ra bằng% IACS.
| Bạc | Kim loại | 61,39 · 106 | |
| Đồng | Kim loại | ≥ 58,0 · 106 [1] | [2] |
| Vàng | Kim loại | 44,0 · 106 | [3] |
| Nhôm | Kim loại | 36,59 · 106 | [3] |
| Natri | Kim loại | 21 · 106 | |
| Wolfram | Kim loại | 18,38 · 106 | [3] |
| Đồng thau [CuZn37] | Kim loại | ≈ 15,5 · 106 | |
| Sắt | Kim loại | 10,02 · 106 | [3] |
| Crom | Kim loại | 8,74 · 106 | [3] |
| Chì | Kim loại | 4,69 · 106 | [3] |
| Titan [bei 273K] | Kim loại | 2,56 · 106 | [3] |
| Thép không gỉ [1.4301] | Kim loại | 1,4 · 106 | [4] |
| Thủy ngân | Kim loại | 1,04 · 106 | |
| Gadolini | Kim loại | 0,74 · 106 | |
| Than chì [parallel zu Schichten] | Phi kim | 3 · 106 | |
| Polymer dẫn điện | – | 10−11 bis 105 | |
| Germani | Bán dẫn | 1,45 | |
| Silic, undotiert | Bán dẫn | 252 · 10−6 | |
| Teluride | Bán dẫn | 5 · 10−3 | |
| Nước biển | – | ≈ 5 | |
| Nước máy | – | ≈ 50 · 10−3 | |
| Nước tinh khiết | – | 5 · 10−6 |
1.Tính dẻo.
- KL bị biến dạng khi tác dụng một lực cơ học đủ mạnh lên miếng KL: KL có khả năng dễ rèn, dễ dát mỏng dễ kéo sợi.Lí do: Khi có tác động cơ học các cation KL trong mạng tinh thể trượt lên nhau, nhưng không tách rời nhau nhờ sức hút tĩnh điện của các e tự do với các cation KL.
Những KL có tính dẽo cao là: Au, Ag, Al, Cu, Sn...
1. Vật liệu dẫn điện là gì?
Vật liệu dẫn điện là một trong những vật liệu chúng ta sử dụng khá phổ biện hiện nay. Theo đó chúng ta có thể nắm bắt khái niệm vật liệu dẫn diện là gì ngay sau đây.
Vật liệu dẫn điện cho phép dòng điện chạy qua nó theo 1 hướng hoặc nhiều hướng khác nhau. Vật liệu dẫn điện có thể là chất rắn, chất lỏng và chất khí ở điều kiện nhất định. Trong tất cả các loại chất dẫn điện thì kim loại và hợp kim có tính dẫn điện cao nhất. Chúng thường được sử dụng để chế tạo ra dây điện, dây cáp điện như đồng, thép, nhôm…
Để đảm bảo tính dẫn điện, các kim loại và hợp kim phải có độ tinh khiết cao. Trong những tạp chất cho phép không được có oxy, các oxit kim loại. Bởi vì chúng làm giảm khả năng dẫn điện của sản phẩm.
Một số kim loại dẫn điện tốt nhất
Nhôm
- Tính chất: Dẻo, khó bị oxi hóa, nhiệt độ nóng chảy cao.
- Khả năng dẫn điện: thứ 4.
- Kí hiệu hóa học: Al.
- Công dụng: Trong một số trường hợp, nhôm được chế tạo làm dây dẫn điện. Tuy nhiên với đặc tính chịu nhiệt cao của mình mà nhôm thường được ứng dụng rộng rãi trong các công trình kiến trúc như vách ngăn xây dựng, chế tạo tôn lợp mái nhà, cột, trụ nhà,…
Đọc thêm: TOP mẫu CV đẹp, chuẩn theo từng ngành nghề, giúp ứng viên biết cách nâng giá trị bản thân trước nhà tuyển dụng
Vàng
- Tính chất: dẫn nhiệt và điện tốt, khó bị oxi hóa, tính thẩm mỹ cao.
- Khả năng dẫn điện: Thứ 3.
- Kí hiệu hóa học: Au.
- Công dụng:Hầu hết trên thế giới hiện nay không chú ý nhiều đến tính năng dẫn điện của vàng mà thay vào đó là dùng làm đơn vị trao đổi giá trị tiền tệ và trang sức. Tuy nhiên, đối với những người lao động thường xuyên làm việc với điện và nạn nhân bị điện giật cần cởi bỏ trang sức vàng ra khỏi cơ thể để tránh dòng điện nhanh chóng lan nhanh khắp toàn cơ thể đe dọa đến tính mạng cá nhân.
Vàng là một trong những kim loại dẫn điện tốt
Đồng
- Tính chất:Là kim loại mềm, dễ uốn và tạo hình.
- Khả năng dẫn điện: Thứ 2.
- Kí hiệu hóa học: Cu.
- Công dụng: Hiện nay, đồng được xem là vật chất chế tạo dây dẫn điện phổ biến nhất. Không chỉ vậy, các đồ gia dụng hoặc mỹ nghệ cũng được sản xuất từ đồng như: chảo, tượng đúc, que hàn,… 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.
Bạc
- Tính chất: Là kim loại mềm, dễ uốn.
- Khả năng dẫn điện: Cao nhất.
- Kí hiệu hóa học: Ag.
- Công dụng: Tuy có khả năng dẫn điện cao nhất nhưng vì giá thành đắt đỏ mà người ta hiếm khi ứng dụng bạc cho ngành công nghiệp điện. Thay vào đó bạc được dùng để đúc tiền, tráng gương và làm đồ trang sức.
Nhôm, đồng được ứng dụng nhiều nhất trong thực tiễn.
► Những điều cần biết về nghề điện tử, mời bạn tham khảo tại đây
Nguyên nhân vì sao kim loại dẫn điện tốt
Trong kim loại, các electron tự do hình thành các liên kết kim loại với nhau tạo ra một liên kết electron bền vững. Kim loại là chất dẫn điện tốt vì chúng bao gồm mạng tinh thể của các nguyên tử với các electron tự do.
Các electron tự do cho phép dòng điện chạy qua. Khi một điện tích âm được đặt vào một đầu, các electron bị đẩy khỏi điện tích âm và di chuyển về phía đầu bên kia là điện tích dương và tạo thành dòng điện.
Số lượng lớn các electron chuyển động tự do có nhiệm vụ dẫn điện qua kim loại. Chúng hoạt động như vật mang điện tích và mang điện qua cấu trúc của kim loại.
Một nguyên nhân khác nữa là kim loại có điện trở thấp nên độ dẫn điện cao.