Beim Vergleich der elektrischen Leitfähigkeit von Aluminium und Kupfer, Es sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden, einschließlich ihrer intrinsischen elektrischen Eigenschaften, Gewicht, kosten, und allgemeine Anwendungen. Hier finden Sie einen detaillierten Vergleich:

Elektrische Leitfähigkeit

• Kupfer: Kupfer hat eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 5,96×10⁷$\text{S/m}$ (Siemens pro Meter). Es ist der Standard, an dem andere Leiter gemessen werden, und ihm wird eine Leitfähigkeit von zugewiesen 100% Internationaler Standard für geglühtes Kupfer (IACS).
• Aluminium: Aluminium hat eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 3,77×10⁷$\text{S/m}$, Das ist ungefähr 63% das von Kupfer IACS.

Gewicht und Dichte

• Kupfer: Der Dichte von Kupfer handelt von 8.96 g/cm³. Dadurch ist Kupfer im Vergleich zu Aluminium relativ schwer.
• Aluminium: Der Dichte von Aluminium Ist in der Gegend 2.7 g/cm³. Aluminium ist viel leichter, etwa ein Drittel des Gewichts von Kupfer.

Festigkeit und mechanische Eigenschaften

• Kupfer: Kupfer ist bei mechanischer Beanspruchung fester und langlebiger und hält höheren Belastungen ohne Verformung stand.
• Aluminium: Aluminium ist formbarer und weniger bruchanfällig, weist jedoch im Vergleich zu Kupfer eine geringere Zugfestigkeit auf.

Kosten

• Kupfer: Allgemein, Kupfer ist aufgrund seines höheren Bedarfs und seiner überlegenen elektrischen Eigenschaften teurer.
• Aluminium: Aluminium ist günstiger und reichlicher vorhanden, Dies macht es in vielen Anwendungen zu einer kostengünstigen Alternative.

Anwendungen

• Kupfer: Wird häufig in der Elektroverkabelung verwendet, Motoren, Transformer, und Stromerzeugungssystemen aufgrund seiner hervorragenden Leitfähigkeit und Haltbarkeit.
• Aluminium: Wird häufig in Stromübertragungs- und -verteilungsleitungen verwendet, wo sein geringeres Gewicht die Kosten für die strukturelle Unterstützung erheblich senken kann.

Praktische Überlegungen

• Größe und Gewicht für äquivalente Leitfähigkeit: Um die gleiche elektrische Leitfähigkeit wie Kupfer zu erreichen, Ein Aluminiumleiter muss eine größere Querschnittsfläche haben. Jedoch, auch mit einer größeren Größe, Das Gesamtgewicht von Aluminiumleitern ist immer noch geringer als das von Kupferleitern.
• Korrosionsbeständigkeit: Aluminium bildet eine schützende Oxidschicht, die es korrosionsbeständig macht. Kupfer kann korrodieren, insbesondere in bestimmten Umgebungen, Dies lässt sich jedoch häufig mit geeigneten Beschichtungen und Behandlungen bewältigen.
• Verbindungszuverlässigkeit: Aluminium erfordert eine sorgfältige Handhabung, um sichere Verbindungen zu gewährleisten, da es sich bei Temperaturänderungen stärker ausdehnen und zusammenziehen kann als Kupfer, Dies kann im Laufe der Zeit zu lockeren Verbindungen führen. Um dies zu mildern, werden spezielle Steckverbinder und Installationstechniken eingesetzt.