المواد الناقلة 

** المعادن عالية الناقلية : **

& تستخدم المواد الصلبة و السائلة و أحياناً الغازية كغاز النيون في نقل التيار الكهربائي لكن المواد الصلبة المؤلفة من المعادن و خلائطها تشكل النسبة العظمى من النواقل المستخدمة .

تستخدم النواقل المعدنية التي تملك مقاومة نوعية منخفضة بشكل رئيسي في صناعة نواقل خطوط نقل الطاقة الكهربائية و ملفات الآلات الكهربائية و المحولات في حين تستخدم المعادن ذات المقاومة النوعية الأكبر في صناعة المقاومات و مقاومات التسخين و فتائل المصابيح وغيرها .

و من أهم المعادن ذات الناقلية العالية :

1- النحاس : يعد النحاس من المعادن غالية الثمن نسبياً و غير متوفر بكثرة في الطبيعة ومع ذلك فهو من أكثر المعادن استمالاً في الهندسة الكهربائية بسبب مقاومته النوعية الصغيرة جداً و قابليته العالية للطرق و الطي و التصفيح و اللحام و مقاومته العالية نسبياً للتحمل ميكانيكياً و مقاومة تحمله العالية ضد التأكسد و التآكل .

يصنع النحاس بمواصفات مختلفة تلائم غرض الاستخدام فيصنع ما يسمى النحاس الطري أو اللين عند استخدامه في صناعة نواقل الآلات و وشائع المحولات و الحواكم و يصنع ما يسمى بالنحاس القاسي المقاوم ميكانيكياً عندما يكون المطلوب استعماله في صناعة خطوط النقل و صفائح المبدلات في آلات التيار المستمر و في استخدامات أخرى تتطلب مقاومة تحمل ميكانيكية .

تتأثر المقاومة النوعية للنحاس بشكل كبير بنوعية الشوائب الداخلة فيه و نسبتها .

2- خلائط النحاس : يمكن تحسين مواصفات النحاس على الشد بشكل كبير بخلطه مع معادن أخرى و لكن يمكن لناقليته النوعية أن تنخفض بشكل كبير في بعض الخلائط لذا يمكن استخدام استعمال بعض خلائط النحاس في المجالات التي تتطلب مقاومة تحمل كبيرة على الشد و ناقلية كهربائية عالية .

3- الألمنيوم : يتصف الألمنيوم بخفة وزنه و توفره بكثرة في الطبيعة و كلفة إنتاجه المنخفضة نسبياً و ناقليته الكهربائية العالية حيث يأتي بالمرتبة الثالثة بعد النحاس و الفضة و كذلك يمتاز بناقليته الحرارية الجيد .

و لتقليل مقاومة سلك الألمنيوم يجب تكبير مقطع السلك كما يمكننا الحصول على ناقل ألمنيوم وزنه نصف وزن ناقل النحاس ب الإضافة إلى أن ثمن السلك المصنوع من الألمنيوم يساوي ربع ثمن سلك النحاس من أجل المقاومة الكهربائية نفسها .

من مساوئ الألمنيوم أنه يتأكسد بسرعة في الهواء لذا يصعب لحامه كما أن مقاومة تحمله على الشد ضعيفة .

تصنع نواقل الألمنيوم – فولاذ المستخدمة في خطوط نقل الطاقة الكهربائية الهوائية و ذلك من أجل الاستفادة من المحاسن الاقتصادية و الكهربائية للألمنيوم و المقاومة الميكانيكية العالية للفولاذ و بالإضافة إلى الاستخدام الأساسي للألمنيوم في صناعة خطوط نقل القدرة الكهربائية الهوائية فهو يستخدم في الحالة النقية في صناعة الصفائح الرقيقة جداً للمكثفات كما يستعمل كما يستعمل كصفائح حماية للكابلات بدلاً من الرصاص .

تبدي خلائط الألمنيوم زيادة واضحة في مقاومة التحمل الميكانيكية بالمقارنة مع تلك التي للألمنيوم بمفرده .

4- الحديد : الحديد معدن رخيص الثمن و متوفر بكثرة في الطبيعة و مقاومته النوعية كبيرة بالمقارنة مع تلك للنحاس و الألمنيوم . عند إضافة الكربون إلى الحديد نحصل على ما يسمى بالفولاذ الذي مقاومة تحمله على الشد تعتمد على نسبة الكربون بداخله أما المقاومة النوعية للحديد فتزداد مع زيادة نسبة الكربون بداخله .

يستخدم الحديد في صناعة الدارات المغناطيسية للمحركات و المولدات الكهربائية و المحولات و الحواكم و في صناعة نواقل الألمنيوم فولاذ كما يستعمل في بعض الأحيان لصناعة نواقل النحاس فولاذ و في هذه الحالة يستفاد من المتانة الميكانيكية للفولاذ و من الناقلية الممتازة للنحاس و يتم حماية الفولاذ من التآكل الذي يتعرض له الفولاذ حتى في درجات الحرارة الاعتيادية .

يتصف الحديد بأن معامل المقاومة الحراري له كبير و هذا يؤدي إلى إمكانية تثبيت التيار في المقاومات المصنوعة من بعض أنواع الحديد عند تغير التوتر المطبق فعند زيادة التيار تزداد الطاقة المبددة في المقاومة و هذا يؤدي إلى رفع درجة حرارتها و بالتالي زيادة مقاومتها و انخفاض التيار المار فيها . &

** النواقل غير المعدنية : **

& يعتبر الكربون من بين النواقل غير المعدنية و أهمها استعمالاً فهو يستخدم في صناعة المقاومات و مساري الأفران و اللحام القوسي و الأبيال بالإضافة إلى صناعة المسفرات في الآلات الكهربائية .

يتصف الكربون بصفات كهربائية و ميكانيكية ممتازة فدرجة حرارة انصهاره عالية و هو ثابت كيميائياً و ناقليته الكهربائية جيدة .

و بالإضافة إلى المواد الكربونية المستخدمة في صناعة المسفرات و الأقطاب المختلفة تصنع مجموعة من المواد الكربونية الأخرى بحيث تكون ملائمة للاستخدامات الأخرى مثل المواد المخصصة لصناعة المقاومات و الكربون على شكل بودرة باستخدامات محددة لاستخدامه في الميكروفونات . &

** المزدوجات الحرارية و المعدنية : **

& تستخدم أنواع مختلفة من المعادن لصناعة المزدوجات ففي المزدوجات الحرارية يتشكل فرق في الكمون عند تماس معدنين مختلفين يتعلق بكل من المعدنين المتلامسين و بدرجة الحرارة .

وفي المزدوجات المعدنية يتو وصل شريحتين معدنيتين مختلفتين مع بعضهما عن طريق اللحام و التصفيح و يشترط في المعدنين المكونين للمزدوجة أن يختلف عامل التمدد الطولي لهما و أن يكون الفرق بينهما أكبر ما يمكن حتى تقدم أكبر تقوس ممكن من أجل شكل معين للمزدوجة .

تستخدم المزدوجات المعدنية في التحكم و القيادة و تنظيم درجات الحرارة و من أجل زيادة حساسيتها يتم تشكيلها على شكل حرف U أو بشكل حلزوني أو عن طريق التحكم بطول الصفائح المشكلة لها و سماكتها و عرضها . &

** المعادن الناقلة قليلة الاستخدام : **

& 1- التنغستين : هو معدن ثقيل جداً درجة انصهاره عالية جداً و مقاومة تحمله للشد جيدة . يستخرج من مركباته عن طريق عمليات معقدة و يتميز التنغستين الحبي