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Quali metalli sono generalmente usati nei fili/cavi elettrici?

Questa è un'ottima domanda. In generale, i cavi nella vostra casa e nei dispositivi sono rame puro (o almeno puro al 99,9%, a causa delle difficoltà di purificazione). Quindi, che si tratti di caricabatterie del telefono o di microfoni, è tutto ancora rame. Si sentirà comunque una differenza nelle proprietà fisiche dei cavi a causa del tipo di isolamento, e di come il rame è a trefoli.

Ma quando vengono usati altri metalli per condurre l'elettricità?

Oro
L'oro è un conduttore peggiore del rame e dell'argento (e più costoso), ma resiste molto meglio all'ossidazione. Di conseguenza l'oro è usato per placcare i connettori, la cui connessione può degradarsi se la superficie è ossidata.

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Il filo d'oro è anche usato nei chip per legare le interconnessioni tra il silicio e la confezione del chip. Si usa l'oro perché resiste all'ossidazione durante l'incollaggio. Anche il rame può essere usato, ma dovrebbe essere fatto in un'atmosfera inerte come l'azoto.

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Argento
Come hai detto, l'argento ha una conducibilità più alta del rame, ma non è ampiamente usato a causa del suo costo. Ma ha alcuni usi di nicchia dove è desiderata una resistenza estremamente bassa, come in strumenti scientifici sensibili; criogenia (dove è desiderabile avere il minimo calore generato nei fili); e anche nei contatti elettrici negli interruttori, dove la morbidezza dell'argento e l'ossido di argento relativamente ben conduttivo lo rendono una buona scelta per le connessioni metallo-metallo

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Alluminio/Alluminio
L'alluminio conduce meno bene rispetto al rame - per una data dimensione del cavo il rame condurrà meglio; ma poiché l'alluminio ha effettivamente un miglior rapporto peso/conduttività, il filo di alluminio con la stessa conduttività del filo di rame sarebbe fisicamente più spesso, ma sarebbe comunque più leggero e probabilmente anche più economico.

A causa di questo, molte linee elettriche aeree sono fatte di alluminio - il peso inferiore è un vantaggio, e la dimensione fisica non è un problema.

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Alcuni cablaggi di aerei sono fatti di alluminio per risparmiare peso; come alcuni avvolgimenti di motori dove il peso è importante.

L'alluminio si trova anche a volte in vecchi cablaggi domestici degli anni '60 o '70 durante la carenza di rame che ha causato l'aumento dei prezzi del rame.

Il tungsteno
viene usato quando si vuole effettivamente che il filo abbia resistenza, e che non si sciolga anche quando è incandescente, come nel caso delle lampade a incandescenza.

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Le leghe
Ci sono molte leghe diverse usate nei conduttori elettrici. Ecco alcuni esempi:
- Il filo di nichel-cromo (nichrome), come il tungsteno, può sopravvivere alle alte temperature, e la maggiore resistenza è desiderabile. Essendo più economico del tungsteno, è usato nei fili di riscaldamento, dove il filo non ha bisogno di diventare bianco-caldo.
- La saldatura, che è una lega di stagno e piombo, o altre miscele di metalli nel caso di saldature senza piombo, è usata per legare i componenti elettrici ai pad di rame sui PCB. La bassa temperatura di fusione dello stagno-piombo lo rende adatto a questo compito.
- Il filo criogenico è spesso bronzo fosforoso (rame, stagno, fosforo), dove la resistenza di questa lega non cambia molto a temperature molto basse.

Di Theis

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