Ηλεκτρική αγωγιμότητα χάλκινου σύρματος

Ο χαλκός είναι ένα από τα παλαιότερα γνωστά υλικά. Η ολκιμότητα και η ηλεκτρική του αγωγιμότητα εκμεταλλεύτηκαν οι πρώτοι πειραματιστές με τον ηλεκτρισμό, όπως ο Μπεν Φράνκλιν και ο Μάικλ Φάραντεϊ. Ο χαλκός ήταν ο αγωγός που χρησιμοποιήθηκε σε εφευρέσεις όπως ο τηλέγραφος, το τηλέφωνο και ο ηλεκτροκινητήρας.

Με εξαίρεση το ασήμι, ο χαλκός είναι το πιο κοινό αγώγιμο μέταλλο και έχει γίνει το διεθνές πρότυπο. Το Διεθνές Πρότυπο Ανοπτημένου Χαλκού (IACS) υιοθετήθηκε το 1913 για να συγκρίνει την αγωγιμότητα άλλων μετάλλων με τον χαλκό. Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, ο εμπορικά καθαρός ανόπτηση χαλκού έχει αγωγιμότητα 100 τοις εκατό IACS. Ο εμπορικά καθαρός χαλκός που παράγεται σήμερα μπορεί να έχει υψηλότερες τιμές αγωγιμότητας IACS καθώς η τεχνολογία επεξεργασίας έχει βελτιωθεί με την πάροδο του χρόνου.

Εκτός από την ανώτερη αγωγιμότητα του χαλκού, το μέταλλο περιέχει μεγάλες ιδιότητες εφελκυστικής αντοχής, θερμικής αγωγιμότητας και θερμικής διαστολής. Το σύρμα ανόπτησης χαλκού που χρησιμοποιείται για ηλεκτρικούς σκοπούς πληροί τις απαιτήσεις του ASTM B3, Προδιαγραφή για μαλακό ή ανοπτημένο σύρμα χαλκού.

Ο χαλκός χρησιμοποιείται πολύ πιο συχνά για την κατασκευή συρμάτων από το αλουμίνιο. Σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά καλώδια είναι κατασκευασμένα από χαλκό, όπως και άλλα προϊόντα που εκμεταλλεύονται την υψηλή αγωγιμότητα του χαλκού. Οι χάλκινοι αγωγοί χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως σε εφαρμογές διανομής ισχύος, παραγωγής ενέργειας και αυτοκινήτων.

Για την εξοικονόμηση βάρους και κόστους, οι ηλεκτρικές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας χρησιμοποιούν αλουμίνιο για εναέριες γραμμές μεταφοράς. Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται επίσης εκεί όπου οι ιδιότητες χαμηλού βάρους του είναι σημαντικές, όπως τα αεροσκάφη και οι μελλοντικές εφαρμογές στα αυτοκίνητα. Για μεγάλα ομοαξονικά καλώδια, το σύρμα αλουμινίου με επένδυση χαλκού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκμεταλλευτεί την αγωγιμότητα του χαλκού, ενώ παράλληλα εξοικονομεί βάρος από το αλουμίνιο.