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为什么用铜做导线而不用铁(电线电缆的导线是铜的原因!!)

导体概述

按电阻率(长为1m截面积为1mm的材料电阻值大小)划分,一般情 况下我们将材料分为三类:

导体

电阻率在10²Q・ mrr/m以下

半导体

电阻率为10³~108Q・ mrr/m

绝缘体

电阻率为108Q・ mrr/m以上

目前常用的金属导体有金、银、铜等 (如下表),考虑到导体的价格和导电性能,最常用的为铜导体。导电系数以铜为标准 (100%),各导体比较

如下表:

名称

符号

比重(g/cm 3)

导电常数%

Au

19.3

70.80

不氧化、价格昂贵

Ag

10.5

109

导电性最优、价格昂贵

Cu

8.89

100

导电性次优、价格普及

钢(铁)

Fe

7.86

17.80

导电性不良、抗张好

Al

2.7

61.20

质量轻

由上表可知,的导电率较佳,适用性能广,成本较低,还可在其表面镀锡,利于焊接,并有抗氧化作用(指与空气中氧气结合氧化)

铜导体

一、铜线的类别

铜导体单条铜线或多条铜线组成,分别叙述如下:

硬铜线:经伸线冷加工而成,具有较高的抗张强度,适用于架空输电线、配电线及建筑线之导体。

软铜线:硬铜线加热去除冷却加工所产生之残余应力而成,富柔软性及弯曲性,并具有较高之导电率,用以制造通信及电力线缆 之导体、电气机械及各种家用电器之导线。

半硬铜线:抗张强度介于硬铜线与软铜线之间, 用于架空线之绑线及收音机之配线。

镀锡铜线:铜线表面镀锡以增加焊接性及保护铜导体于 PVC或橡胶绝缘押出时不受侵蚀,并防止橡胶绝缘之老化。

平角铜线:断面为正方形或长方形之铜线, 为制造大型变压器或大型马达等感应线圈之材料。

无氧铜线:含氧量 0.001%以下、纯度特高之铜线,铜之含量在 99.99%以上,不会受氧脆化,用以制真空管内之导线、半导体零 件导线及极细线等。

漆包线:铜线软化后,表面涂以绝缘漆,经加热烤干而成,一般分为天然树脂及合成树脂漆包线。

铜箔丝:以扁平且极薄之铜丝卷绕于纤维丝上的导体。

先绞后镀线:将未镀之铜线绞合后,再加以镀铝。

铜包钢:一般用于同轴线作信号的传输(如电视机与VCD的连接、户外电视天线、闭路电视等;较硬线具有更咼的抗张强度, 在咼山地带,跨越河流等须长距离时作为架空线用, 依其铜厚度, 一般分导电率 21% 30% 40%等。

合金铜:由铜和其它导体金属组成,如铜镍合金等,用于特殊用途线。

二、铜的各种性能

1.导体电阻 —— 导体之电阻与其长度成正比与其截面积成反比其中,稱為導體之電阻系數,單位為ohm cm

2.导电率 —— 以 20C时长度为 1m截面积为 1mm之标准软铜线之电阻1/58ohm(0.017241 ohm)为基准,称为 100%导电率。电阻 愈大,则导电率愈低,两者成反比例。

3.耐弯折性 —— 单线之一端固定,另一端加上重量使垂直向下,然后来回180地弯折,直至线断为止,弯折次数愈多,表示耐弯折 性愈强。

4.拉断力 —— 抗张试验时,施于试样而使其断裂之最大负荷重量或力。

5.抗张强度 —— 抗张试验时,使得试样断裂,单位面积承受的拉断力。

6.伸长率 —— 于规定之标准距离,试样经伸长至断裂后所增加之长度与 原来长度之比率。导体在温度不同时会有不同的阻抗,一般常以 20 C或25 C时为标准,温度愈高,阻抗会愈大。