Quel métal conduit le courant ?
La majorité des métaux, comme le cuivre, or, aluminium, fer, plomb, étain, mercure, tungstène, consistent en des conducteurs électriques. Toutefois, plusieurs paramètres influent sur les propriétés de conductivité des métaux. Des connaissances dans ce domaine permettent d’effectuer des choix judicieux de métaux pour des machines ou des équipements industriels métalliques. Voici des détails à cet effet.
En quoi consiste un conducteur solide ?
Le courant électrique travers un conducteur solide au niveau des composants élémentaires de la matière : les électrons. Sous l’effet du générateur de courant, un mouvement d’électrons libres les dirige en direction d’une borne positive.
La conductivité et résistance varie-t-elle d’un matériau à l’autre ?
Même si une majorité de métaux consistent en des matériaux conducteurs, ils ne réagissent pas tous avec la même efficacité. La conductivité dépend de plusieurs paramètres, dont la nature des matériaux, leur taille, et la température.
La conductivité augmente en fonction de la taille de la section d’un matériau : plus la taille est grande (et le fil est court), mieux le matériau conduit le courant électrique.
Les métaux affichant les meilleures performances en termes de conductivité sont généralement très dispendieux, comme l’or et l’argent. Ces métaux sont utilisés qu’à de rares occasions, habituellement lorsqu’une une quantité minime s’avère suffisante, comme pour fabriquer des produits électroniques.
Lorsque des quantités plus importantes de métaux sont requises, le cuivre constitue un bon choix de matériau plus abordable, car il dispose d’une excellente résistivité (17.68 Ω⋅m, ce qui signifie que pour 1 mètre de fil de cuivre mesurant de 6 mm2 de diamètre, la résistance équivaut à 0,0005 Ω⋅m). À titre comparatif, l’argent affiche une résistivité de 10% plus faible… mais cela coûte évidemment plus cher !
De quelle façon peut-on reconnaître la conductivité ?
Afin de déterminer à quel point un matériau s’avère conducteur, il suffit d’effectuer un test de conductivité pour savoir si on a affaire à un conducteur ou isolant. Il devient ainsi possible de comparer les matériaux entre eux. Un telluromètre et la méthode de Wenner servent à mesurer la conductivité des sols.
Il existe dans la nature des matériaux d’une efficacité exceptionnelle, qui sont désignés sous le nom de « supraconducteurs ». Cela signifie que la nature de ces matériaux fait en sorte qu’ils n’ont quasiment aucune résistance à conduire le courant électrique. Il s’agirait des meilleurs matériaux qui soient pour cet usage.
Toutefois, il existe des limitations d’utilisation, puisque les supraconducteurs n’agissent pas à la température de la pièce. Le matériau doit être refroidi à des températures extrêmement basses pour que la caractéristique de supraconduction se manifeste.
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Les matériaux conducteurs dans la métallerie et la serrurerie
Dans l’industrie de la métallerie et serrurerie, la connaissance des matériaux conducteur est essentielle. Que ce soit pour la création de dispositifs de sécurité, d’architectures métalliques ou encore de supports pour le câblage électrique, chaque métal a des caractéristiques qui peuvent influer sur la sécurité, la durabilité et l’efficacité du projet final. Les serruriers et métalliers doivent donc choisir avec soin les métaux en fonction de leurs propriétés de conductivité électrique, mais aussi de leur résistance à la corrosion, leur solidité et leur malléabilité.
Le cuivre dans la serrurerie
Le cuivre est souvent choisi pour les composants électriques des structures métalliques en raison de sa haute conductivité électrique et de sa bonne résistance à la corrosion. Il est important pour nos experts de la métallerie et serrurerie de bien comprendre les propriétés de chaque type de cuivre pour les mettre en œuvre de manière optimale.
Impact de la température sur la conductivité
Un aspect crucial souvent négligé est l’impact de la température sur les propriétés de conducteur d’électricité des métaux. Par exemple, à des températures plus élevées, les métaux peuvent voir leur résistance augmenter, ce qui affecte directement leur capacité à conduire l’électricité. Ce facteur est pris en compte lors de la conception de structures exposées à diverses conditions de température.
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