1. Kako se prevodnost čistega bakra spreminja s temperaturo
Električna prevodnost čistega bakra je zelo občutljiva na temperaturo. Z naraščanjem temperature se toplotno gibanje bakrovih atomov okrepi, kar poveča sipanje prostih elektronov in s tem zmanjša prevodnost.
Pri sobni temperaturi (20 stopinj) ima čisti baker izjemno visoko prevodnost.
Ko se temperatura dvigne, se prevodnost skoraj linearno zmanjša.
Ko temperatura pade, se prevodnost znatno poveča.
Temperaturni koeficient upora za čisti baker je približno 0,00393 na stopinjo. To pomeni, da se za vsako povišanje temperature za 1 stopinjo odpornost bakra poveča za približno 0,393 %, prevodnost pa se ustrezno zmanjša.
Pri izredno nizkih temperaturah, na primer v kriogenem okolju, čisti baker kaže skoraj superprevodnost{0}}. V pogojih visoke -temperature blizu tališča prevodnost pade na zelo nizko raven. Ta negativna korelacija med temperaturo in prevodnostjo je ključni dejavnik, ki se upošteva pri električnem načrtovanju, zlasti za visoko{4}}tokovne kable, transformatorje in električne kontakte, ki med delovanjem ustvarjajo toploto.
2. Prevodnost in upornost čistega bakra
Pri 20 stopinjah so standardne električne lastnosti čistega bakra opredeljene kot sledi:
Električna upornost: 1,7241 × 10⁻⁸ Ω·m
To je mednarodno sprejeta standardna vrednost za baker visoke-čistosti.
Električna prevodnost: približno 58,0 MS/m (megasiemens na meter)
IACS prevodnost: 100% IACS
IACS (International Annealed Copper Standard) je najpogostejša enota za izražanje prevodnosti v kovinski industriji. Po definiciji je standardni popolnoma žarjeni čisti baker enak 100 % IACS. Ta vrednost služi kot referenca za vse druge prevodne materiale. Na primer, aluminij je približno 61–62 % IACS, medenina pa le 20–30 % IACS.
Te vrednosti veljajo za baker visoke-čistosti s čistostjo nad 99,95 %. Tudi majhne količine nečistoč bodo zmanjšale prevodnost in povečale upornost.
3. Razlike v prevodnosti med različnimi stopnjami čistega bakra
Obstaja več običajnih vrst čistega bakra in njihove razlike v prevodnosti so razmeroma majhne, vendar opazne pri natančnih aplikacijah.
Elektrolitski močan smolni baker (ETP Cu, C11000)
Najpogosteje uporabljen, čistost približno 99,90 %. Prevodnost: 97 %–100 % IACS
Uporablja se v kablih, vodilih, motorjih in splošnih električnih komponentah.
Baker-brez kisika (OFC / C10100)
Čistost nad 99,99%, zelo nizka vsebnost kisika. Prevodnost: 100%–101,5% IACS
Nekoliko višja od bakra ETP, ki se uporablja v visokofrekvenčnih-napravah, vakuumski elektroniki in natančnih vodnikih.
Baker, deoksidiran s fosforjem (DHP Cu, C12200)
Deoksidiran s fosforjem, primeren za varjenje in trdo spajkanje. Prevodnost: 85 %–90 % IACS
Zaradi vsebnosti fosforja je nižja od ETP in bakra-brez kisika, ki se večinoma uporablja v ceveh, toplotnih izmenjevalnikih in vodovodnih komponentah, ne pa v visoko{1}}učinkovitih prevodnikih.
Če povzamemo:
Baker-brez kisika ima največjo prevodnost.
ETP baker je skoraj 100 % IACS in stroškovno{1}}učinkovit.
Fosfor-dezoksidiran baker ima očitno nižjo prevodnost, vendar boljšo obdelavo.
Za splošne električne in elektronske aplikacije zadostuje ETP baker. Samo v visoko-natančnih, visoko-frekvenčnih ali ultra-nizkih-temperaturnih okoljih je potreben-baker brez kisika.
