Para o material ser considerado bom condutor elétrico, é necessário que ele possua grande quantidade de elétrons livres em sua última camada, já que são justamente os elétrons os responsáveis por fazer a energia fluir pelo material.
Condutores elétricos consistem em materiais com propriedades mecânicas características, partículas livres em sua última camada, que podem ser carregadas eletricamente.
Os elétrons irão se movimentar e permitir que a eletricidade flua por ele, dessa forma, aqueles materiais que possuem maior quantidade de elétrons livres na última camada são os que possuem melhores características de condutibilidade elétrica.
Já os materiais com baixa ou nula movimentação de elétrons são considerados isoladores.
O que é condutividade elétrica?
A condutividade elétrica nada mais é do que uma grandeza utilizada para estabelecer a capacidade de cada material em receber cargas elétricas e manter o fluxo da corrente.
De um modo simples, a condutividade é o oposto da resistividade elétrica, ou seja, enquanto a resistividade é a grandeza que mede o quanto determinado material bloqueia a passagem de corrente elétrica, a condutividade elétrica é a grandeza que mede o quanto determinado material deixa fluir eletricidade em seu corpo.
Portanto, a resistência elétrica dos metais supercondutores, é praticamente nula.
Aqui vamos tratar dos quatro melhores metais condutores de eletricidade: Prata, Cobre, Ouro e Alumínio.
A origem da palavra "prata" é de indo-europeia, "arhhg", que significa brilhante e seria o equivalente em sânscrito a ar-jun que também significa brilhante. Estima-se que tenha sido descoberta pouco depois do cobre e do ouro.
Em 2019, os cientistas descobriram um mecanismo, em nanoescala, que tornou a prata 42% mais forte do que qualquer coisa já feita antes, sem perder a condutividade elétrica.
Link: Estudo da Prata
Quais as vantagens de utilizar o fio de prata?
1. A prata é considerado um dos melhores metais maleáveis que conduzem eletricidade.
2. A prata é o metal menos reativo químico e o metal mais refletivo.
3. A prata é um metal precioso e um ótimo condutor de calor e eletricidade, possui a mais alta condutividade dentre todos os materiais supercondutores.
4. A prata é dúctil e maleável por natureza, e é muito usada na produção de dispositivos eletrônicos.
A prata é um bom condutor de eletricidade?
Sim! A prata é um excelente condutor elétrico e também de calor, sendo ele o melhor condutor de eletricidade, ficando em 1º Lugar no nosso ranking. A principal razão por trás da condução da prata é a presença de elétrons de valência livre, que atuam como portadores de carga e auxiliam na transferência de eletricidade.
Onde a prata é mais usada?
1. A prata é usada em placas de circuito impresso
2. A prata é usada na produção de dispositivos eletrônicos, como tablets e telefones celulares
3. A prata é usada para soldar componentes
4. A prata é usada para fazer contatos elétricos entre diferentes dispositivos
5. A prata é usada na preparação de baterias e ligas de brasagem
Quais as desvantagens de se utilizar prata nos fios elétricos?
Além do alto custo, a prata, devido suas propriedades mecânicas, é um metal que, quando em contato com o oxigênio, oxida com muita facilidade. O famoso aspecto “escurecido” que conhecemos.
Quando ela sofre essa oxidação, perde um pouco da propriedade de condução, então perde sua finalidade.
Mesmo trabalhando abaixo de sua capacidade máxima a prata esquenta muito rápido, em razão de sua condutividade térmica.
Os fios de cobre são encontrados na maioria dos dispositivos elétricos ou eletrônicos. O fio de cobre oferece uma variedade de vantagens, tornando-o um dos fios elétricos mais utilizados no mundo. Fica no 2º lugar da lista de melhores condutores elétricos.
Quais as vantagens de utilizar o fio de cobre?
O cobre é um excelente condutor elétrico. Ocupa o 2º lugar no ranking dos melhores materiais condutores elétricos, ficando atrás apenas da prata.
1. Alta condutibilidade térmica e elétrica;
2. Resistência mecânica, à fadiga e ao calor;
3. Proteção contra corrosão;
4. Resistência contra bactérias e outros agentes contaminantes
Porque o cobre é mais seguro?
Quando instalado nos projetos com correto dimensionamento de carga, corrente e tensão, e trabalhando abaixo de sua capacidade máxima, o cobre segura bem o calor e tem pequena chance de causar incêndio; o que não acontece com o alumínio, por exemplo, outro metal presente no mercado muito procurado.
Os fios de cobre dificilmente se soltam, então você pode ficar despreocupado e apostar neles como uma ótima escolha para suas instalações.
Por isso, é a escolha ideal para uso em máquinas com circuitos elétricos pesados, projetos para som automotivos em geral.
A principal vantagem do cobre é que ele tem uma condutividade térmica maior. Isso significa que ele aquece e resfria mais rapidamente, fazendo o aparelho trabalhar com mais facilidade e eficiência.
Por que o cabo ou fio de cobre é resistente à oxidação?
É possível que apareça pátina, aquelas manchas esverdeadas que surgem com o desgaste do cobre, porém, não ocorrerá a oxidação do material, e não haverá nenhum prejuízo em sua função. Devido a sua ductibilidade, ou seja, maleabilidade, pode ser tranquilamente utilizado na produção de fios de qualquer espessura.
Por que cabo ou fio de cobre é maleável?
O cobre pode ser torcido ou dobrado facilmente, de acordo com a necessidade. Como é muito flexível, dificilmente se quebrará.
Essas qualidades o tornam extremamente versátil. É a razão pela qual você verá fios grossos de cobre usados em cabos elétricos de baixa e média tensão, e também em cabos de cobre nu para aterramento, e até fios extremamente finos são usados em fones de ouvido.
Há uma gama enorme de segmentos e composições possíveis para os fios de cobre.
Por que cobre é reciclável?
Este é um ponto muito importante, os fios de cobre encapados e o cabo de cobre nu para aterramento são fáceis de reciclar, fato extremamente positivo na hora de escolher o material, tendo em vista a importância de utilizar opções que busquem a preservação e conservação do meio ambiente.
Quais as desvantagens de utilizar o cobre?
Não funciona muito bem ao lidar com quantidades muito exatas de pequenas cargas elétricas.
O cobre é suscetível a interferência eletromagnética, levando potencialmente ao funcionamento incorreto do dispositivo.
Um excelente condutor, com características químicas e mecânicas que o tornam muito valioso no mundo da eletricidade, ficando no 3º lugar da lista dos melhores condutores elétricos do mundo.
O ouro, ao contrário do aço e outros metais, não oxida com a exposição ao oxigênio, dessa forma ele é amplamente utilizado em circuitos integrados e conectores.
O banho de ouro é uma prática muito comum, pois reduz custos e garante a condução e maleabilidade próprias do material.
Sobre a maleabilidade: a do ouro é maior do que a da prata e do cobre.
Ponto negativo? É isso mesmo que você pensou: PREÇO.
É o mais caro dos materiais, e isso fica fácil notar quando precisamos comprar um fone de ouvido, ou peças de computador, que tenham ouro em sua composição.
Sempre que houver algum composto de ouro, o valor será bem mais alto.
Os tubos de alumínio precisam ser substituídos, pois não podem ser reparados. Como é um material muito frágil, pode ser facilmente dobrado ou amassado, o que pode danificar o tubo.
A grande vantagem do alumínio é o preço. E é justamente esse fator que determina a maioria das decisões. O motivo do menor preço é simples: esse material é encontrado com mais facilidade e é mais leve que o cobre.
A corrosão galvânica também é um problema nos tubos de alumínio. Essa corrosão acontece quando, na presença de ar, o alumínio encosta nas conexões de latão. Com isso, o metal fica poroso, resultando em vazamentos após algum tempo.
Em contato com o oxigênio oxida muito fácil, o que causa resistência elétrica no material.
Resultado? Ocorre superaquecimento. Por isso estruturas feitas de alumínio são mais fáceis de pegar fogo, e geram um risco enorme!
O alumínio sempre esteve entre os um dos materiais mais usados em razão do seu baixo custo, porém hoje em dia se sabe que essa é uma escolha “barata que sai cara. A própria legislação já previu restrições, por meio da ABNT NBR 5410, quanto ao uso de alumínio em locais com grandes instalações elétricas, e com densa ocupação de pessoas, como hotéis e hospitais.
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