Chất dẫn điện là gì? Đặc điểm, tính chất, phân loại và ứng dụng

Khi cần truyền tải điện chắc chắn sẽ cần đến các vật liệu dẫn điện để làm dây dẫn. Vậy chất dẫn điện là gì? Tính chất cũng như có các loại vật liệu dẫn điện tốt nhất nào? Bạn hãy cùng Kyoritsu tham khảo các loại vật liệu dẫn điện dưới đây nhé!

Chất dẫn điện là gì?

Khi tìm hiểu về vật liệu dẫn điện là gì? Chất dẫn điện là gì? Câu trả lời rất đơn giản ngay dưới đây:

Vật liệu dẫn điện còn được biết đến là các chất dẫn dẫn điện có tính chất cho dòng điện đi qua với nhau. Theo thuyết vật lý điện tử những vật chất mang điện tích tự do sẽ di chuyển theo một hướng nhất định với những tác động của dòng điện.

Hiện nay, vật liệu dẫn điện hay chất dẫn điện ở nhiều dạng khác nhau như thể rắn, lỏng hay khí. Tuy nhiên, vật liệu dẫn điện được dùng nhiều nhất là thể rắn như dây dẫn điện, cầu chì, bếp điện… Vật liệu dẫn điện để lỏng trong các thiết bị có chứa thủy ngân.

Xem thêm: Thế nào là vật liệu cách điện? Các vật liệu cách điện thông dụng nhất

Phân loại vật liệu dẫn điện

Như đã được đề cập ở trên, khi phân loại vật liệu dẫn điện sẽ chủ yếu ở ba loại chính: rắn. lỏng, khí. Dưới đây là đặc điểm của ba dạng này:

Vật liệu dẫn điện thể rắn

Đây là những vật liệu bao gồm các chất kim loại và hợp kin cũng là vật liệu dẫn điện tốt nhất với mức điện trở cao. Những vật liệu dẫn điện cao được dùng làm dây dẫn điện, dây cáp điện… Bên cạnh đó, một số vật liệu hợp kim còn được dùng trong một số thiết bị như bóng đèn, biến trở…

Vật liệu thể lỏng

Những vật liệu dẫn điện thể lỏng là những kim loại nóng chảy ùng với dung dịch điện phân. Khi nhiệt độ cao sẽ khiến kim loại nóng chảy (trừ thủy ngân) sẽ mang đến khả năng dẫn điện. Thủy ngân cũng được dùng trong kỹ thuật.

Vật liệu dẫn điện thể khí: gồm những vật chất chỉ có trong điều kiện nhất định. Chính vì vậy, vật liệu này không được dùng phổ biến so với hai loại vật liệu trên.

Đặc điểm của vật liệu dẫn điện

Vậy, đặc điểm của vật liệu dẫn điện như thế nào? Bạn có thể tham khảo đặc điểm của vật liệu dẫn điện nổi bật ngay dưới đây:

• Các vật liệu dẫn điện dễ uốn, không bị vỡ nên được dùng nhiều trong sản xuất thiết bị điện, công nghiệp.
• Có tính kháng cự cao, chống mài mòn với vòng tuần hoàn của dòng điện để làm tăng nhiệt độ.
• Đặc điểm cách điện bên ngoài với khả năng đảm bảo an toàn cho người dùng.

Xem thêm: Dây cáp điện là gì? Cấu tạo, phân loại và cách sử dụng dây cáp điện

Tính chất của vật liệu dẫn điện

Các vật liệu dẫn điện đều có những tính chất khác nhau để được dùng trong sản xuất kỹ thuật. Vậy, tính chất của vật liệu dẫn điện như thế nào? Khi nắm được tính chất của vật liệu dẫn điện sẽ giúp bạn dùng chúng hiệu quả hơn.

Tính dẫn điện

 Vật liệu dẫn điện có tính chất dẫn điện tốt thông qua các chỉ số như điện trở, điện dẫn, điện trở suất hay hệ số nhiệt trở… Các vật liệu dẫn điện tốt nhất như đồng, bạc, nhôm sắt…

Hệ số nhiệt của điện trở suất

Những vật liệu có điện trở suất sẽ phụ thuộc nhiệt độ giữa điện trở suất và nhiệt độ giảm dần. Khi hệ số của nhiệt độ trở suất có sự thay đổi trở suất của vật liệu sẽ làm nhiệt độ thay đổi. Bạn có thể hiểu đơn giản như sau: điện trở suất càng nhỏ sẽ khiến hệ số càng lớn.

Tính dẫn nhiệt

Các vật liệu dẫn điện khi được đốt nóng hay dẫn lạnh sẽ có khả năng nóng chảy cũng như dẫn nhiệt ở mức nhiệt độ cao/lạnh. Những vật liệu nguội nhanh hay nóng nhanh sẽ dẫn điện tốt hơn và ngược lại.

Vật liệu dẫn điện giãn nở nhiệt

Các vật liệu dẫn điện cũng có tính chất giãn nở khi có nhiệt độ cao và co lại khi gặp lạnh. Bởi vậy, khi xây dựng, ở những nơi có vật liệu dẫn điện sẽ cần làm khe hở để có thể co - giãn ổn định đảm bảo an toàn.

Nhiễm từ

Thêm một tính chất của vật liệu dẫn điện nữa chính là nhiễm từ như sắt, hợp kim sắt khi được đặt trong từ trường. Một số kim loại nhiễm từ phổ biến như niken, coban…

Tính chất nóng chảy

Các vật liệu dẫn điện khi được đốt nóng ở mức nhiệt độ sẽ chuyển thành nóng chảy. Các vật liệu dẫn điện này có thể được dùng để tạo hình, tạo khuôn hoặc tái sử dụng.

Tính chất chống ăn mòn

Những vật liệu dẫn điện có thể chống được ăn mòn ở nhiệt độ thông thường hoặc nhiệt độ cao. Một số vật liệu chống ăn mòn tốt như oxy, nước…

Tính cơ học

Các loại vật liệu dẫn điện cũng có khả năng chịu nén, chịu được va đập, chịu kéo hay bẻ gãy…

Một số vật liệu dẫn điện tốt nhất hiện nay

Ngoài việc tìm hiểu vật liệu dẫn điện là gì, tính chất của vật liệu dẫn điện, bạn cũng có thể tham khảo thêm những vật liệu dẫn điện tốt nhất hiện nay. Dưới đây là một số chất có khả năng dẫn điện tốt nhất và ứng dụng của vật liệu dẫn điện đó.

Đồng (Cu)

Đồng được coi là vật liệu dẫn điện tốt nhất khi được dùng phổ biến trong nhiều lĩnh vực như sản xuất dây điện, máy móc, động cơ điện, máy biến thế… Đồng có tính chất điện - nhiệt dẫn suất lớn, sức bền cơ khí cao cũng như chống ăn mòn để được làm việc trong môi trường khắc nghiệt.

Nhôm 

Nhôm cũng là vật liệu dẫn điện tốt sau đồng dderr được dùng làm dây cáp điện, tụ điện, động cơ dây dẫn… Nhôm có đặc điểm màu trắng bạc, chất liệu mềm để dễ kéo sợi, làm mỏng, nhưng bị phá hủy trong môi trường có muối.

Chì (Pb)

Chì cũng được biết đến là vật liệu dẫn điện tốt trong điều kiện nhiệt độ ở mức thấp. Chỉ có đặc điểm màu tro sáng cùng màu xanh da trời. 

Chì có tính mềm, dễ hòa tan bởi muối và dễ dát mỏng. Chì cũng có đặc tính khi bay hơi sẽ rất độc hại. Kim loại chì thường được dùng phổ biến để làm lớp cáp bảo vệ dây điện chống ẩm, bản cực của các loại acquy điện, đường dây điện… Hiện nay, chì được dùng phổ biến để làm một số thiết bị đo như nhiệt kế, đồng hồ vạn năng Kyoritsu, đồng hồ ampe kìm Kyoritsu…

Tổng hợp những thông tin về vật liệu dẫn điện sẽ giúp bạn có thêm nhiều thông tin hữu ích về chúng. Từ đó, bạn có thể sử dụng các vật liệu này phù hợp, mang lại hiệu quả cao.