Porównując przewodność elektryczną aluminium i miedzi, należy wziąć pod uwagę kilka czynników, łącznie z ich wewnętrznymi właściwościami elektrycznymi, waga, koszt, i typowe zastosowania. Oto szczegółowe porównanie:
Przewodnictwo elektryczne
- Miedź: Miedź ma przewodnictwo elektryczne około 5,96×107S/m (siemens na metr). Jest to standard, według którego mierzone są inne przewodniki i któremu przypisuje się przewodność 100% Międzynarodowy standard miedzi wyżarzanej (IACS).
- Aluminium: Aluminium ma przewodność elektryczną około 3,77×107S/m, czyli w przybliżeniu 63% miedzi IACS.
Waga i gęstość
- Miedź: The gęstość miedzi jest o 8.96 g/cm3. To sprawia, że miedź jest stosunkowo ciężka w porównaniu do aluminium.
- Aluminium: The gęstość aluminium wynosi około 2.7 g/cm3. Aluminium jest znacznie lżejsze, około jednej trzeciej masy miedzi.
Wytrzymałość i właściwości mechaniczne
- Miedź: Miedź jest mocniejsza i trwalsza pod wpływem naprężeń mechanicznych i może wytrzymać większe obciążenia bez odkształceń.
- Aluminium: Aluminium jest bardziej plastyczne i mniej podatne na pękanie, ale ma niższą wytrzymałość na rozciąganie w porównaniu do miedzi.
Koszt
- Miedź: Ogólnie, miedź jest droższa ze względu na większe zapotrzebowanie i doskonałe właściwości elektryczne.
- Aluminium: Aluminium jest tańsze i powszechniejsze, co czyni go opłacalną alternatywą w wielu zastosowaniach.
Aplikacje
- Miedź: Szeroko stosowany w okablowaniu elektrycznym, Motoryzacja, transformatory, i systemy wytwarzania energii ze względu na doskonałą przewodność i trwałość.
- Aluminium: Powszechnie stosowane w liniach przesyłowych i dystrybucyjnych energii, gdzie mniejsza waga może znacznie obniżyć koszty wsparcia strukturalnego.
Względy praktyczne
- Rozmiar i waga dla równoważnej przewodności: Aby uzyskać taką samą przewodność elektryczną jak miedź, przewód aluminiowy musi mieć większy przekrój poprzeczny. Jednakże, nawet przy większym rozmiarze, całkowita waga przewodów aluminiowych jest nadal niższa niż przewodów miedzianych.
- Odporność na korozję: Aluminium tworzy ochronną warstwę tlenku, która czyni go odpornym na korozję. Miedź może korodować, szczególnie w niektórych środowiskach, ale często można temu zaradzić dzięki odpowiednim powłokom i zabiegom.
- Niezawodność połączenia: Aluminium wymaga ostrożnego obchodzenia się, aby zapewnić bezpieczne połączenia, ponieważ może rozszerzać się i kurczyć bardziej niż miedź pod wpływem zmian temperatury, z czasem może to prowadzić do luźnych połączeń. Aby temu zaradzić, stosuje się specjalne złącza i techniki instalacji.