保險(xiǎn)絲、白熾燈絲、導(dǎo)線、電爐絲是用不同材料制作的,電路工作時(shí),它們都能通過(guò)電流,它們各有所長(zhǎng),并用自己的所長(zhǎng)在各自的“崗位”上盡職盡責(zé),出色地完成任務(wù)。
先說(shuō)保險(xiǎn)絲吧,一股家用保險(xiǎn)絲大都是用鉛(不少于98%)和銻(0.3一1.5%)的合金制成,熔點(diǎn)很低,僅246攝氏度,而且電阻率又比導(dǎo)線高得多。當(dāng)電路超負(fù)荷運(yùn)行或某處發(fā)生短路故障時(shí),通過(guò)電路的電流會(huì)急劇增大,保險(xiǎn)絲發(fā)出較多的熱量,致使其溫度高于它的熔點(diǎn)而熔斷,從而切斷了電路,保證電路安全。所以保險(xiǎn)絲是用“自我犧牲”來(lái)保證電路安全的。
白熾燈絲則是用熔點(diǎn)最高的金屬鎢絲制成。而且鎢絲做得很細(xì),電阻較大,當(dāng)電流通過(guò)燈絲時(shí),電流的熱效應(yīng)可使燈絲溫度升高到2500℃以上,從而發(fā)出耀眼的光。在這個(gè)溫度時(shí),90%以上的金屬都要熔化成液體了,而鎢卻能泰然自若,不僅不溶化,而且還能保持一定的強(qiáng)度。
有人說(shuō):用金做燈絲也可以,不是“真金不怕火煉”嗎?不行!金的熔點(diǎn)僅1064攝氏度。所謂真金不怕火煉是指它的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,即使燒至熔化,它仍是黃閃閃的金子而不氧化變質(zhì)。
在生產(chǎn)和生活中,導(dǎo)線的用量非常大。究竟選用什么材料作導(dǎo)線好呢?當(dāng)然是電阻率越小越好,不過(guò)還要考慮到價(jià)格、材料的產(chǎn)量、強(qiáng)度大小等因素。如果把各種材料制成長(zhǎng)1米、橫截面積1毫米2的導(dǎo)線,在20℃時(shí)測(cè)量它們的電阻(稱為這種材料的電阻率)并進(jìn)行比較,則銀的電阻率最小,其次是按銅、鋁、鎢、鐵、錳銅、鎳鉻合金的順序,電阻率依次增大。但是,由于銀是貴重金屬,產(chǎn)量少,價(jià)格高,不適合作普通導(dǎo)線,只有精密的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,為減小電阻才選用銀導(dǎo)線或鍍銀導(dǎo)線。在普通導(dǎo)線中用的最多的是銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線,雖然電阻率大些,但由于產(chǎn)量大,價(jià)格也便宜,所以,銅、鋁是制作導(dǎo)線的最佳材料。由于我國(guó)的鋁土資源特別豐富,鋁價(jià)格比銅更加便宜,近年來(lái),在生產(chǎn)和生活中的輸電導(dǎo)線已大都采用鋁制導(dǎo)線。
電爐絲和普通導(dǎo)線相反,它是利用電流通過(guò)自身時(shí)發(fā)出大量的熱來(lái)加熱物體,因此要選電阻率大、熔點(diǎn)高的材料,常采用鎳鉻合金,其比例多為鎳60%、鉻15%、鐵25%合金的電阻率為1.1×10-6歐?米,正常工作溫度為950℃,最高可達(dá)1100℃。鎳鉻合金的熔點(diǎn)在1250℃以上,所以一般不會(huì)熔斷。
另外,制造標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻絲不僅要電阻率大,而且其阻值受溫度的影響要盡量小,因此常用康銅或錳鋼來(lái)制造。
總之,同是導(dǎo)體,選材各異。真可謂物盡其用,用其所長(zhǎng),各得其所。
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