Amperajul conductorilor

Amperajul conductorilor

Diametrul conductorilor si deplasarea electronilor

Ar trebui sa ne putem da seama de faptul ca lichidele ce curg prin conducte cu diametru mare trec mai usor decat lichidele ce curg prin conducte de diametru mic (ca si exemplu practic, incercati sa beti un lichid folosind paie de diametre diferite). Acelasi principiu general se aplica si in cazul deplasarii electronilor prin conductori: cu cat sectiunea transversala a conductorului (grosimea) este mai mare, cu atat exista mai mult loc pentru deplasarea electronilor, prin urmare, o rezistenta electrica mai mica.

Conductoare solide si rasucite

Conductoarele electrice sunt de obicei rotunde, desi exista cateva exceptii de la aceasta regula, si se confectioneaza in doua variante de baza: solid si rasucit. Conductoarele de cupru solide sunt exact asta: un singur fir de cupru pe toata lungimea cablului. Cele rasucite sunt formate din mai multe fire solide de cupru rasucite impreuna pentru a forma un singur conductor mai mare. Cel mai mare avantaj al cablurilor rasucite consta in flexibilitatea lor mecanica, fiind capabile sa suporte indoituri si rasuciri repetate mult mai bine decat un singur fir de cupru; acesta din urma tinde sa "imbatraneasca" si sa se deterioreze (rupa) cu timpul.

Marimea conductorilor - aria sectiunii transversale

Marimea firelor poate fi masurata in mai multe moduri. Am putea vorbi despre diametrul firului, dar, din moment ce elementul cel mai important legat de deplasarea electronilor este de fapt aria sectiunii transversale, cel mai corect este sa desemnam marimea unui fir prin intermediul acestei arii.

Desigur, sectiunea transversala a firului de sus nu este reprezentata la scara. Diametrul firului este de 1,13 mm. Calculand aria sectiunii transversale cu formula de mai jos, obtinem rezultatul de 1 mm²:

Bare metalice conductoare

Pentru anumite aplicatii ce utilizeaza curenti mari, dimensiunea maxima practica a firelor circulare nu este suficienta. In aceste situatii se folosesc bare metalice pe post de conductori. Acestea sunt realizate in general din cupru sau aluminiu, si de cele mai multe ori nu sunt izolate. Cea mai intalnita forma este cea rectangulara, dar nu este singura.

Amperajul conductorilor

Cu cat aria sectiunii transversale a conductorului este mai mica, cu atat este mai mare rezistenta sa pentru aceeasi lungime, toti ceilalti factori fiind constanti. Un conductor cu o rezistenta mai mare va disipa o cantitate mai mare de energie sub forma de caldura, oricare ar fi valoarea curentului, puterea fiind egala cu P = I²R.

Puterea disipata intr-o rezistenta se manifesta sub forma de caldura, iar caldura excesiva poate distruge conductorul, cat si obiectele din jurul acestuia, si in special materialul izolant ce se poate topi si chiar arde. Conductorii mai subtiri, prin urmare, vor tolera un curent de o valoare mai mica decat conductorii grosi, toti ceilalti factori ramanand constanti. Curentul maxim pe care un conductor il poate sustine, fara a duce la distrugerea acestuia, poarta numele de amperaj.

Tabelele tipice pentru amperajul cablurilor descriu curentii maximi pentru diferite valori si aplicatii ale acestora. Desi punctul de topire al cuprului impune o limita amperajului conductorului, materialele folosite de obicei la izolarea acestora poseda puncte de topire mult sub aceasta temperatura; prin urmare, limitarile amperajului iau practic in calcul limitele termice ale izolatiei. Caderea de tensiune datorata rezistentei excesive a conductorului este de asemenea un factor in alegerea tipului de conductori dintr-un circuit, dar aceasta valoare se calculeaza prin alte metode specifice.