Zalo
Facebook

Vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện là gì? Điện trở cách điện và ứng dụng

Vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện là những khái niệm cơ bản trong kỹ thuật điện. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng Học viện iT tìm hiểu chi tiết về 2 khái niệm này nhé!

Vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện là gì? Điện trở cách điện và ứng dụng
Vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện là gì? Điện trở cách điện và ứng dụng

Vật liệu dẫn điện là gì?

Vật dẫn điện là những chất liệu cho phép dòng điện di chuyển qua một cách dễ dàng. Điều này là do trong cấu trúc của chúng có rất nhiều electron tự do, có thể di chuyển tự do khi có điện trường tác dụng. Các kim loại như đồng, nhôm, bạc là những ví dụ điển hình.

Vật liệu dẫn điện
Vật liệu dẫn điện

Dưới đây là bảng những vật liệu dẫn điện thường dùng:

Vật liệu Ký hiệu hóa học Thành phần chính Điện trở suất (Ω.mm²/m) Hệ số nhiệt α (1/°C) Nhiệt độ nóng chảy (°C) Tỉ trọng (g/cm³) Ưu điểm nổi bật Ứng dụng điển hình
Đồng Cu Đồng tinh khiết 0,0175 0,004 1080 8,9 Dẫn điện tốt, dễ gia công, độ bền cơ học cao Dây dẫn điện, mạch in, các bộ phận điện tử
Nhôm Al Nhôm tinh khiết 0,028 0,0049 660 2,7 Nhẹ, dễ gia công, rẻ Dây dẫn điện, vỏ bọc kim loại, tấm tản nhiệt
Sắt Fe Sắt tinh khiết 0,09 0,0062 1538 7,87 Độ bền cơ học cao, giá thành rẻ Khung máy, vỏ máy, lõi biến áp
Bạc Ag Bạc tinh khiết 0,016 0,0038 961 10,5 Dẫn điện tốt nhất, chống ăn mòn tốt Tiếp điểm điện, mạch điện tử cao cấp
Vàng Au Vàng tinh khiết 0,022 0,0034 1064 19.3 Dẫn điện tốt, chống ăn mòn tuyệt vời, ổn định hóa học Tiếp điểm điện, mạch điện tử đặc biệt
Bạch kim Pt Bạch kim tinh khiết 0,1 0,0039 1768 21.45 Chống ăn mòn tuyệt vời, nhiệt độ nóng chảy cao Cảm biến nhiệt độ, điện cực
Đồng thau CuZn Hợp kim đồng và kẽm ~0,03 – 0,07 Tùy thuộc thành phần Tùy thuộc thành phần ~8,4 – 8.9 Độ cứng cao, chống ăn mòn tốt Lá tiếp xúc, các cầu nối dây
Mengani CuMn Hợp kim đồng và mangan 0,5 0,00005 1200 8,4 Điện trở suất cao, hệ số nhiệt nhỏ Dây điện trở
Nicrom NiCr Hợp kim niken, crom, sắt 0,5 0,00005 1200 8,4 Điện trở suất cao, chịu nhiệt tốt Dây điện trở
Constantan CuNi Hợp kim đồng và niken 0,5 0,000005 1270 8,9 Điện trở suất cao, hệ số nhiệt rất nhỏ Dây điện trở, cảm biến nhiệt độ

Vật liệu cách điện là gì?

Ngược lại với vật liệu dẫn điện, vật cách điện lại cản trở dòng điện di chuyển. Các electron trong vật liệu cách điện bị liên kết chặt chẽ với hạt nhân nguyên tử, khó có thể di chuyển. Nhựa, cao su, thủy tinh là những ví dụ tiêu biểu.

Vật liệu cách điện
Vật liệu cách điện

Dưới đây là bảng những vật liệu cách điện thường dùng:

Vật liệu Độ bền điện (kV/mm) Nhiệt độ chịu được (°C) Hằng số điện môi (ε) Góc tổn hao (tgδ) Ưu điểm nổi bật Ứng dụng điển hình
Sứ 20-28 1500-1700 6-7 0,03 Độ bền cơ học cao, chịu nhiệt tốt Giá đỡ cách điện, tụ điện
Gốm 1700-4500 Hằng số điện môi cao Tụ điện, vật liệu gốm điện
Ebonit 20-30 50-60 Chịu mài mòn, cách điện tốt Vỏ pin, tay nắm
Cao su 20-30 55 Dẻo, đàn hồi, chống thấm Vỏ dây điện, gioăng
Nhựa epoxy 18-20 140 Chịu nhiệt tốt, độ bền cơ học cao Vỏ bọc linh kiện điện tử
Polyetylen, Teflon, PVC, Tectolit Tùy loại Tùy loại Tùy loại Tùy loại Dễ gia công, tính chất đa dạng Vỏ dây điện, ống cách điện

Điện trở cách điện của linh kiện và mạch điện tử

Ta có công thức tính điện trở cách điện của linh kiện và mạch điện tử như sau:               

R = ρ*l/S

Trong đó:  

ρ: là điện trở suất

l: chiều dài

S: Tiết diện

Từ công thức trên ta suy ra:

  • Nếu R càng lớn -> tính dẫn điện giảm.
  • Nếu r càng nhỏ à R nhỏ -> Tính dẫn điện lớn.
  • Nếu S càng lớn -> R nhỏ.

Ứng dụng của vật liệu dẫn điện và cách điện

Việc lựa chọn vật liệu dẫn điện và cách điện phù hợp là rất quan trọng trong thiết kế và sản xuất các thiết bị điện.

  • Vật liệu dẫn điện: Được sử dụng để chế tạo dây dẫn, mạch in, các linh kiện điện tử.
  • Vật liệu cách điện: Được sử dụng để cách điện cho các dây dẫn, bảo vệ người sử dụng khỏi bị điện giật, làm vỏ bọc cho các thiết bị điện.

Trên đây là chia sẻ của Học viện iT về vật liệu dẫn điện và vật liệu cách điện. Hy vọng những kiến thức này có thể giúp ích cho bạn trong quá trình học tập và làm việc.

Nếu có bất cứ thắc mắc nào thì hãy để lại bình luận ngay dưới bài viết này hoặc inbox trực tiếp cho HOCVIENiT.vn để được giải đáp tốt nhất. Chúc bạn thành công!

Bài viết liên quan

Cách khắc phục iPad bị treo táo không lên nguồn

Treo máy hay treo logo là một trong những hiện tượng mà bạn có thể...

Triac là gì? Nguyên lý hoạt động và cách đo Triac

Triac là gì? Triac là một linh kiện bán dẫn có khả năng dẫn dòng...

Sửa lỗi cảnh báo phát hiện chất lỏng trong đầu nối Lightning trên iPhone

Khi cắm sạc iPhone bạn nhận được thông báo “Phát hiện chất lỏng trong đầu...

5 cách khắc phục lỗi máy tính bị mất hết ứng dụng trên màn hình

Máy tính bị mất hết ứng dụng trên màn hình? Đừng lo lắng! Bài viết...

Hướng dẫn khắc phục màn hình iPhone không nhận cảm ứng

Màn hình iPhone không nhận cảm ứng là một trong những pan lỗi thường gặp....

Hướng dẫn khắc phục lỗi màn hình trắng trên iPhone

Lỗi màn hình trắng trên iPhone là một trong những sự cố thường gặp nhất...