อลูมิเนียมนำไฟฟ้าหรือไม่?

อลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีความอุดมสมบูรณ์ในธรรมชาติ. เป็นวัตถุดิบที่ดีสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมและเป็นวัสดุโลหะชนิดหนึ่งที่มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดี. ในเวลาเดียวกัน, อลูมิเนียมก็เป็นโลหะที่สามารถนำไฟฟ้าได้. อลูมิเนียมสามารถนำไฟฟ้าได้เนื่องจากมีอิเล็กตรอนอิสระจำนวนมากอยู่ข้างใน. อิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนอย่างไม่สม่ำเสมอในผลึกโลหะ. เมื่อได้รับผลกระทบจากสนามไฟฟ้าภายนอก, พวกมันจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับสนามไฟฟ้า, จึงเกิดกระแสไฟฟ้า.

อลูมิเนียมนำไฟฟ้าได้อย่างไร?

หลักการของการนำอลูมิเนียมฟอยล์คืออะไร?
หลักการของการนำอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและลักษณะของพันธะโลหะเป็นหลัก. มีห้าเหตุผลที่อลูมิเนียมสามารถนำไฟฟ้าได้.

1. การมีอยู่ของอิเล็กตรอนอิสระ

อะตอมของอลูมิเนียมมีวาเลนซ์อิเล็กตรอนสามตัวอยู่ในชั้นนอกสุด. ในคริสตัลโลหะ, เวเลนซ์อิเล็กตรอนเหล่านี้ไม่ได้จับจ้องไปที่อะตอมใดอะตอมหนึ่งโดยเฉพาะ, แต่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระทั่วคริสตัลโลหะจนเกิดสิ่งที่เรียกว่า “ทะเลอิเล็กตรอน”. อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อย่างอิสระเหล่านี้เป็นสาเหตุพื้นฐานของการนำไฟฟ้าของโลหะ.

2. พันธะโลหะ:

อะตอมของอะลูมิเนียมจับกันด้วยพันธะโลหะ. พันธะโลหะเป็นพันธะเคมีชนิดพิเศษซึ่งมีไอออนบวกที่เกิดจากอะตอมของโลหะจัดเรียงอยู่ในทะเลอิเล็กตรอนอิสระ. อิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่อย่างอิสระทั่วทั้งโครงสร้างผลึก, ทำให้โลหะเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ดี.

3. การไหลของอิเล็กตรอนและกระแส

เมื่อมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปที่ปลายทั้งสองของตัวนำอะลูมิเนียม, อิเล็กตรอนอิสระจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า. การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในทิศทางนี้ก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้า. ดังนั้น, อลูมิเนียมสามารถนำไฟฟ้าได้.

4. โครงสร้างขัดแตะ:

โครงสร้างผลึกของอะลูมิเนียมเป็นแบบลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลาง (เอฟซีซี) โครงสร้าง, ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนไหลได้อย่างอิสระในโครงตาข่าย, จึงช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้า.

5. ความต้านทาน:

ความต้านทานของอลูมิเนียมค่อนข้างต่ำ, ประมาณ 2.65×10^-8 Ω·m, ซึ่งสูงกว่าทองแดงเล็กน้อย (ประมาณ 1.68×10^-8 Ω·m), แต่มันก็ยังคงเป็นวัสดุนำไฟฟ้าที่ดี. ความต้านทานต่ำนี้หมายความว่าอิเล็กตรอนสามารถผ่านตัวนำอะลูมิเนียมได้ค่อนข้างง่าย.