Физические свойства алюминия и меди: теплопроводность

История открытия

Медь – один из первых металлов, которые человечество научилось добывать и эксплуатировать; по мнению археологов, примерно одновременно с медью люди стали использовать золото. Дело в том, что оба эти металла встречаются в природе в самородном виде, и куску меди для применения его в качестве орудия труда или оружия надо было просто придать после нагрева нужную форму. Это случилось, скорее всего, 6-7 тысяч лет назад. Постепенно люди научились выплавлять металл из руды, и шлак, свидетельствующий о наличии медной металлургии, находят при раскопках древнего поселения Чатал-Хююк в Турции. Первоначально делали оружие и сельскохозяйственные орудия из чистого металла, но со временем люди обнаружили, что в соединении с оловом из меди получается куда более прочная бронза.

Отличие алюминия от меди в том, что дата его первого получения четко зафиксирована в истории. Это случилось в 1825 году в Дании и «отцом» алюминия стал химик Ганс Эрстед. Алюминий в природе в самородном виде не встречается, а при взаимодействии с кислородом образует стойкое соединение, поэтому его производство вначале было делом очень дорогим. Первый алюминий стоил дороже золота, а великому русскому химику Дмитрию Менделееву в знак признания его заслуг перед человечеством в 1889 году британцы подарили весы именно из золота и алюминия.

Медный или алюминиевый провод – какой лучше?

Самыми распространенными видами кабеля для электрической проводки (квартиры и промышленных помещений) являются алюминиевые и медные провода. Нужно отметить, что продаются они рядом на прилавках наших магазинов. ДА и в проводках иногда мы можем встретить медь, а иногда алюминий. Так в чем же разница и что лучше из этих двух материалов? Сегодня я вам предлагаю над этим подумать …

Если вы учили физику, то конечно же знаете — медный кабель имеет лучшие электропроводящие свойства. Также такой тип в отличие от алюминиевого, имеет увеличенный срок службы (алюминий до 20 лет, а вот медь уже от 30 и выше).

Так что если вы прокладываете электрические сети в квартире, то предпочтительнее отдать выбор меди. А теперь предметно по каждому типу.

Алюминиевый кабель

Плюсы:

Большим плюсом является то, что стоимость этого варианта дешевле своего оппонента примерно на половину (а иногда еще больше). Именно поэтому все старые дома («СТАЛИНКИ» и «ХРУЩЕВКИ») имеют именно такую проводку. Знаете ребята, наверное, это единственный плюс, минусов намного больше.

Минусы:

Этот тип провода выдерживает меньшие нагрузки по сравнению с конкурентом – запомните каждый миллиметр сечения, выдерживает всего 1 кВт мощности.

Как писал выше срок службы алюминиевого кабеля всего 20 лет, так что не рекомендуется закладывать его в стену, иначе после истечение этого срока, нужно будет ковырять стены.

Еще одним минусом (лично для меня) — является неудобство монтажа. Такие провода (как правило) идут одножильными жесткими, поэтому если вы берете сечением в 3,5 мм, подключить их к розеткам достаточно проблематично.

Медный кабель

Плюсы:

Такой тип может выдерживать высокие нагрузки – 1 миллиметр сечения выдерживает 2 кВт нагрузки, что в два раза больше, чем у противника.

Срок службы намного увеличен, по заверению электриков могут служить 50 лет.

Видов и исполнений таких проводов предостаточно, это и одножильные и многожильные исполнения, имеющие практически не плавящуюся оплетку (кабель NYM), и т.д. Монтаж многожильного кабеля намного облегчен, его с легкостью можно подсоединить к стандартной розетки, он великолепно гнется.

Минусы:

Тут только цена. Технологичные провода (имеющие много жил и технологичную оплетку), могут стоять до двух раз дороже конкурента.

Небольшое видео сравнения — можете посмотреть цену и гибкость.

Полезные рекомендации

1) Если проектируете проводку сами, то выбирайте однозначно медь. Ведь при меньшем сечении она выдерживает достаточно высокое напряжение. То есть места, она будет занимать ровно в два раза меньше. Так простой пример – если бы я подключал свою варочную поверхность алюминием (напомню мощность у нее около 7,5 кВт) то мне нужно было бы сечение жилы около 8 мм, а в кабеле их три, да еще и оплетка – то есть толщина получилась бы около 4 – 5 см, не слабый проводок! А вот медь — выдерживает при сечении в 4 мм (общий диаметр около 2 см), тоже немало, но терпимо.

2) Когда проектируете розетки первое что нужно помнить – провод должен иметь три жилы (обязательно заземление). Делайте расстояние между ними в 2 метра, а расстояние от пола в 30 см, это ЕВРОСТАНДАРТ. Для освещения можно использовать двухжильный вариант, так как нагрузка минимальна, на и заземления там практически не нужно.

3) Не вешайте все электрооборудование на одну проводку, нагрузка будет очень велика! Нужно сделать разветвление, желательно на каждую комнату. Особенно стоит выделить кухню. Для основных жил на комнаты советую брать сечение от 4 мм, на кухню от 6 мм.

4) Купили старую квартиру, ей больше 20 лет, посмотрите на проводку. Скорее всего, там алюминий и его нужно менять ведь через такой срок он теряет эластичность и просто рассыпается. Часто это причина пожаров. «ДА», такая замена вылетит в копеечку, но игра стоит свеч, ведь это ваша безопасность.

Вот такой выбор, думаю — теперь вы правильно купите медный провод, алюминий уж больно сложный в монтаже, а также недолговечный.

На этом заканчиваю, читайте наш строительный блог.

remo-blog.ru

Сравнение

Электропроводность меди в полтора раза выше, чем у алюминия, но при этом плотность алюминия в 3,3 раза меньше, чем у меди. О цене и говорить не приходится – после освоения промышленной технологии производства алюминия его стоимость очень сильно упала и сейчас она значительно меньше, чем у меди. Эти обстоятельства и предопределили использование алюминия для выпуска многожильных проводов и кабелей. Обратите внимание, когда увидите ЛЭП высокого напряжения: все провода выполнены именно из алюминия. Так и дешевле, и нагрузка на опоры гораздо ниже. Ну а что электропроводность меньше – с этим приходится мириться.

Используется медь и для производства бронзы. В древности из нее изготавливали холодное оружие и орудия труда, пока не была освоена выплавка железа. Но и позже из бронзы лили пушки, причем это продолжалось довольно долго, вплоть до 19 века. Из бронзы отлиты Царь-пушка и Царь-колокол. Кроме этого, медь благодаря высокой коррозионной стойкости нашла применение при изготовлении труб для транспортировки различных жидкостей и газов, а также в некоторых других отраслях промышленности.

Алюминий называют «крылатым металлом». Это название говорит о второй масштабной области его применения (после электротехнической). При соединении алюминия (95,6 %) и меди (4,4 %) получают сплав, который называется дюралюминий, или дюраль. Обладая плотностью, близкой к плотности алюминия, он имеет значительно более высокие прочностные характеристики, поэтому широко используется для производства самолетов.

Полезные рекомендации

Соединение проводов должно соответствовать правилам безопасности

Схема разводки кабелей в квартире состоит из верхнего и нижнего уровня. К нижнему проведены розетки, предназначенные для питания потребителей, мощность которых может достигать 2 кВт: стиральные машины, бойлеры, микроволновые печи. Чтобы не подвергать линии риску перегрева и обгорания, здесь целесообразно провести медный кабель с максимально допустимым для бытовых розеток сечением жил.

Верхний уровень используется для питания дверных звонков, потолочных и настенных ламп. Эти изделия потребляют минимальное количество электричества, особенно если в них установлены современные светодиодные лампы. Поверху можно пустить тонкий и недорогой алюминиевый кабель, запаса мощности которого хватит с большим резервом. При таком решении отдельным вопросом встает безопасный способ соединения двух несовместимых между собой металлов.

Токопроводящая паста

Чтобы избежать проблем с контактами после проведения монтажа, можно воспользоваться одним из таких приспособлений:

• Зажим. Изделие состоит из 3 стальных пластин. Жилы вставляются между ними, после чего пластины затягиваются болтами.
• Болт с 2 железными шайбами. Концы жил скручиваются кольцами и насаживаются на ось, между разными материалами устанавливаются шайбы. Закручивание гайки обеспечивает надежный контакт.
• Пружинный коммутатор. Его клеммы обработаны специальной смазкой против коррозии. Жилы вставляются в пазы и фиксируются пружинными рычагами.
• Колодки. Представляют собой стальную планку с контактами, запрессованную в пластиковый корпус. В концы кабеля вставляются в отверстия, где затягиваются болтами. Изделия могут использоваться для соединения 2-10 пар проводов.

Как отличить медь от других металлов

У большинства из нас знания о меди и ее свойствах ограничиваются школьным курсом химии, что на бытовом уровне вполне достаточно. Однако иногда возникает необходимость достоверно определить, является ли материал чистым элементом, сплавом или даже композитным материалом. Мнение, что эта информация нужна лишь тем, кто занимается приемом или сдачей металлолома, ошибочно: к примеру, на форумах радиолюбителей и очень часто поднимаются темы, как отличить медь в проводах от омедненного алюминия.

Медь

Чистая медь по электрической проводимости занимает следующее место после серебра, обладающего из всех известных проводников наивысшей проводимостью. Высокая проводимость и стойкость к атмосферной коррозии в сочетании с высокой пластичностью делают медь основным материалом для проводов.

На воздухе медные провода окисляются медленно, покрываясь тонким слоем окиси CuO, препятствующим дальнейшему окислению меди. Коррозию меди вызывают сернистый газ SO2, сероводород H2S, аммиак NH3, окись азота NO, пары азотной кислоты и некоторые другие реактивы.

Проводниковую медь получают из слитков путем гальванической очистки ее в электролитических ваннах. Примеси даже в ничтожных количествах, резко снижают электропроводность меди, делая ее малопригодной для проводников тока, поэтому в качестве электротехнической меди применяют лишь две ее марки М0 и М1.

Почти все изделия из проводниковой меди изготавливаются путем проката, прессования и волочения. Так, волочением могут быть изготовлены провода диаметром до 0,005 мм, ленты толщиной до 0,1 мм и медная фольга толщиной до 0,008 мм.

Проводниковая медь применяется как в отожженном после холодной обработки виде (мягкая медь марки ММ), так и без отжига (твердая медь марки МТ).

При температурах термообработки выше 900 °C вследствие интенсивного роста зерна механические свойства меди резко ухудшаются.

В целях повышения предела ползучести и термической устойчивости медь легируют серебром в пределах 0,07—0,15%, а также магнием, кадмием, цирконием и другими элементами.

Медь с присадкой серебра применяется для обмоток быстроходных и нагревостойких машин большой мощности, а медь, легированная различными элементами, используется в коллекторах и контактных кольцах сильно нагруженных машин.

Коротко об элементе №29

Чистая медь (Cu) – золотисто-розовый металл, обладающий высокой пластичностью, тепло- и электропроводностью. Химическую инертность в обычной неагрессивной среде обеспечивает тончайшая оксидная пленка, которая придает металлу интенсивный красноватый оттенок.

Главное отличие меди от других металлов – окраска

. На самом деле окрашенных металлов не так много: внешне похожи лишь золото, цезий и осмий, а все элементы, входящие в группу цветных металлов (железо, олово, свинец, алюминий, цинк, магний и никель) обладают серым цветом с различной интенсивностью блеска.

Абсолютную гарантию химического состава любого материала можно получить лишь с помощью спектрального анализа. Оборудование для его проведения очень дорогое, и даже многие экспертные лаборатории могут о нем лишь мечтать. Однако, существует немало способов, как отличить медь в домашних условиях

с высокой долей вероятности.

Алюминиевый кабель или медный? Как выбрать?

Все больше и больше владельцев промышленных помещений обращают внимание на то, какой выбрать кабель для проводки. В этой статье попытаемся дать полный ответ на этот вопрос

Алюминиевый силовой кабель

Алюминиевый силовой кабель используется чаще для прокладывания временной проводки трёхфазного тока в помещении — обычно на 1-2 года, а то и месяца. Часто он применяется строителями во время возведения здания, а затем заменяется на медный. Однако во многих промышленных помещениях до сих пор есть алюминиевые провода, в частности это касается промышленных зданий образца 1920-1970-х годов, где такая проводка используется с такой же регулярностью, как и медная.

Сегодня производят алюминиевые силовые кабели со следующими защитными покрытиями:

• из сшитого полиэтилена со сроком службы до 30 лет;
• полимерным — до 25 лет;
• с обработкой в виде специальной пасты — до 40 лет.

Купить данную продукцию можно на нашем сайте по выгодной цене, стоит открыть каталог и заполнить заявку.

Преимущества

К преимуществам изделия стоит отнести:

• небольшой вес — данная характеристика важна, если монтаж электрики происходит в ветхом здании или при монтаже электропередач, растянувшихся на десятки километров, так как большой вес попросту будет тянуть провода вниз, обрывая их с креплений;
• дешевизна — стоимость алюминиевого силового кабеля в 3 раза ниже медного;
• при контакте с воздухом на поверхности образовывается серовато-черноватая пленка, защищающая от окисления.

При всех положительных свойствах алюминиевых проводов есть у них существенный недостаток — разрушение под действием времени и относительно небольшая пропускная мощность — на 1 квадратный миллиметр площади алюминиевого кабеля приходится всего 1кВт нагрузки, в то же врем у медных аналого этот показатель — 2-2,25 кВт.

Чтобы подключить электроприбор в сеть из алюминиевого кабеля, нужно знать мощность электроприборов, которые будут подключаться в сеть. Это позволит определить величину сечения алюминиевого провода. Определив точное сечение, нужно добавить к нему еще около 30-40% на перегрузку или подключение иных приборов. Срок службы проводки — 20-25 лет, после чего она разрушается с интенсивностью 3-8% в год от изначального размера, что приводит к невозможности выполнять свою функцию.

Медный силовой кабель

Медный силовой кабель сегодня используется гораздо чаще для прокладывания проводки внутри помещений за счет небольшого удельного сопротивления и относительно небольшой длины всей проводки в помещении. Многие утверждают, что медь служит дольше, но это не совсем так. Многие справочники говорят о том, что медь служит столько, сколько и алюминий, но ее проблема не время, а прогорание. С одинарной обмоткой медный провод прослужит около 20-25 лет, с двойной — до 35 лет.

Преимущества

К преимуществам изделия стоит отнести:

• возможность выдерживать большое количество изгибов — до 80 в одной точке;
• хороший уровень проводимости тока — в 2 раза выше, чем у алюминия, что позволяет использовать менее массивные по сечению кабели при прокладке;
• не разрушается со временем.

Заказать медный кабель можно в нашей компании, стоит только открыть каталог, заполнить заявку или форму обратно связи и наши менеджеры свяжутся для подтверждения заказа.

Как выбрать?

Алюминиевый силовой кабель или медный, как выбрать? На самом деле, достаточно просто. Здесь нужно выбирать между дорогим и удобным в монтаже медным кабелем и дешевым, но иногда сложным в монтаже алюминиевым. Чтобы правильно выбрать, нужно помнить о следующем:

• стоимость алюминиевого силового провода в 2-4 раза ниже;
• медный провод легче в установке за счет выдерживания большого количества перегибов;
• срок службы примерно одинаков и различается на 2-5 лет, причем иногда дешевый алюминиевый кабель в специальном защитном составе долговечнее медного;
• пропускная способность лучше у меди — сопротивление 0,018 Ом на квадратный миллиметр против 0,028 Ом у алюминия;
• сечение алюминиевого кабеля примерно на 50-60% больше, чем у медного при необходимости добиться одинакового уровня пропускной способности;
• алюминий изнашивается от тока, а медь способна быстро прогореть.

Определение по цвету

Итак, перед нами кусок неизвестного материала, который необходимо идентифицировать как медь. Упор на термин «материал», а не «металл», сделан специально, так как в последнее время появилось немало композитов, которые по внешним признакам и тактильным ощущениям очень похожи на металлы.

В первую очередь рассматриваем цвет. Это желательно делать при дневном свете или «теплом» светодиодном освещении (под «холодными» светодиодами красноватый оттенок меняется на желто-зеленый). Идеально, если для сравнения есть медная пластинка или проволока – в этом случае ошибка в цветовосприятии практически исключена.

Важно: старые медные изделия могут быть покрыты окислившимся слоем (зеленовато-голубым рыхлым налетом): в этом случае цвет металла нужно смотреть на срезе или спиле.

Зачем в медь добавили цинк и почему не отливают цинковые статуи

Медь сплавляют с цинком чтобы получить сплавы со свойствами, которых нет у меди и цинка по-отдельности. Медь — хороший проводник тепла и электрического тока. Медь пластична, тянется, штампуется. Медные провода, медные трубки для холодильников, нагревателей или кондиционеров, медная посуда полностью реализуют свойства меди как тепло и электропроводность, так и высокую пластичность. Коррозионная стойкость и химическая инертность к бытовым растворам позволяют выпускать медную посуду, сковородки, кастрюли. Но обратная сторона свойств меди – она имеет недостаточную прочность, твердость, коррозионную стойкость при высокой стоимости для широкого применения в технике как конструкционный материал. Пять тысяч лет люди модифицируют медь, добавляя другие металлы в расплав для измерения ее свойств.

Цинк имеет еще более низкую прочность, чем медь. В отличии от меди он чрезвычайно хрупкий в литом состоянии — относительное удлинение литого цинка δ =0,5-1%, несмотря на низкую стоимость и хорошие литейные свойства из цинка не отливают памятники. После холодной прокатки или вытяжки проволоки пластичность цинка резко увеличивается до δ =25-60%. Цинк используют как защитное антикоррозионное покрытие. Оксидная пленка образуется на поверхности цинка и защищает металл от коррозии.

Сплав меди с цинком создает новый конструкционный материал — латуни, которые превосходят своих родителей по прочности, технологичности, сохраняя высокую коррозионную стойкость и пластичность.

Читать также: Рычажно механические измерительные приборы

Определение магнитом

Совпадение по цвету – достоверный, но не достаточный способ идентификации. Вторым шагом самостоятельных экспериментов будет проба с магнитом. Химически чистая медь относится к диамагнетикам – т.е. к веществам, не реагирующим на магнитное воздействие. Если исследуемый материал притягивается к магниту, то это – сплав, в котором содержание основного вещества не более 50%. Однако, даже если образец не среагировал на магнит, радоваться рано, поскольку нередко под медным покрытием спрятана алюминиевая основа, которая тоже не магнитится (исключить подобное можно с помощью надпиливания или среза).

Новые свойства латуни по сравнению с медью

Легирование меди цинком и другими металлами создало 12 марок литейных латуней и 34 марки деформируемых латуней, которые можно штамповать, ковать и протягивать. На вопрос чем латунь отличается от меди, хочется уточнить, а про какую латунь спрашиваете? Томпаки – латуни Л96 и Л90 с высоким содержанием меди мало отличаются от меди. Они красного цвета, хорошо штампуются, прочнее меди на 2-3% при потери пластичности. Томпаки легко спутать с медью.

Увеличение процентного содержания цинка придает латуни желтый цвет, увеличивает прочность сплава. Латуни с содержанием цинка около 30% — Л68, Л70 выигрывают у меди по прочности в полтора раза и по пластичности на 15%.

Добавьте немного свинца в медно цинковый сплав – и вы получите новый вид латуни — свинцовую. С вероятностью 99% ваш смеситель в кухне или ванной сделан из свинцовой латуни. Она спрятана под слоем блестящего хрома или матового никеля. Выкрутите вентили из смесителя и загляните внутрь, увидите желтую латунь. Свинцовая латунь не только приносит удовольствие любителям водных процедур, но ее любят токаря за хорошую обрабатываемость на станках и называют ласково — «сыпучка». Свинцовая латунь не дает витой стружки при обтачивании или сверлении. Ее стружка сыпется из-под резца как золотой песок. Отличие меди от латуни в том, что медь — вязкий и мягкий материал, что создает затруднения при механической обработке.

Если нужно сделать судовой колокол, то не обойтись без добавки в медно-цинковый раствор олова. Олово обеспечивает оловяным латуням стойкость к морской воде и прочность для долгого использования.

Алюминиевая латунь ЛА85-0.5 — материал для украшений. Пол-процента алюминия придают этой латуни золотой блеск, а высокая пластичность дает возможность изготавливать тончайшую проволоку и ленту для бижутерии, украшений и воинских знаков различия. На латунях Л62 и Л68 будущие ювелиры изучают секреты мастерства. Технологические и механические свойство этих латуней близки к сплаву золота 583 пробы, а стоимость несоизмеримо ниже.

Как различить медь и сплавы на ее основе?

В промышленности широко распространены медные сплавы. За многие годы исследований удалось получить немало материалов с уникальными свойствами: высокой пластичностью, электропроводностью, химической стойкостью, прочностью (все зависит от легирующих добавок). Самыми распространенными являются бронзы (с добавкой олова, алюминия, кремния, марганца, свинца и бериллия), латуни (с добавлением 10-45% цинка), а также медно-никелевые сплавы (нейзильбер, мельхиор, копель, манганин).

Сложность в плане идентификации представляют лишь бронзы и латуни, поскольку медно-никелевые сплавы значительно отличаются цветом из-за низкого содержания меди.

Медь или латунь?

В латуни может содержаться от 10 до 45% цинка – металла серебристо-серого цвета. Естественно, чем больше цинка, тем бледнее сплав. Однако, высокомедные латуни, в которых количество добавок не превышает 10%, мало отличаются по цвету от медного образца. В этом случае остается лишь доверять своим ощущениям: латунь намного тверже, труднее поддается изгибу (для большей достоверности желательно сравнение с эталонным образцом). Можно попробовать снять стружку: медная будет иметь форму завитка, латунная – прямолинейную, игольчатую. При помещении образцов в раствор соляной кислоты реакции с медью не наблюдается, а на поверхности латуни образуется белый налет хлорида цинка.

Медь или бронза?

Как и латуни, бронзы гораздо прочнее, что объясняется присутствием в сплаве более твердых металлов. Самой достоверной будет проба «на зубок» — на поверхности бронзы вряд ли останется след от надавливания.

Можно также поэкспериментировать с горячим солевым раствором (200 г поваренной соли на 1 литр воды). Медный образец через 10-15 минут приобретет более интенсивный оттенок, чем бронзовый.

Свойства алюминиевой проводки

Алюминиевая проводка устойчива к механическим воздействиям

Алюминий – не лучший вариант для проводки в помещениях, однако материал обладает несколькими преимуществами в сравнении с аналогами. Речь идет о малом весе, который значительно упрощает монтажные работы при условии, что требуется большое количество кабеля из алюминия. Стоимость ниже в сравнении с медью. Эти два основных достоинства стали решающими при выборе разновидностей проводки во время строительства сооружений в СССР.

Еще немаловажная особенность материала – устойчивость к коррозии. Однако алюминий сильно окисляется при взаимодействии с воздухом. В результате образуется пленка, которая служит защитой от дальнейшего повреждения проводки. Эта пленка имеет плохую проводимость, что можно отнести к еще одному недостатку.

• При окислении медь не утрачивает свои токопроводящие свойства.
• Обладает большим эксплуатационным сроком.
• Материал более устойчивый к механическим воздействиям, например, сгибания, скручивания и т.д.

При окислении пленки образуются в обоих случаях, но каждой присущи разные токопроводящие свойства.

Текучесть алюминия

Алюминий в несколько раз мягче меди

Прежде всего, нужно знать о физических и химических особенностях алюминия. Вещество относится к группе текучих металлов, оно в несколько раз мягче меди. Это весомый недостаток, поскольку у домовладельцев появляется потребность регулярно проверять и при необходимости перетягивать все винтовые контактные места, например, в розетках, автоматах и клеммниках. Это очень неудобно, если в доме 10 и более розеток, которые нужно раз в полгода разбирать, подтягивать и монтировать на прежнее место.

Гибкость и хрупкость

Вторая особенность алюминиевых жил – это ломкость и хрупкость. Если перегнуть их несколько раз, они без особых усилий обломаются. Чтобы деформировать медь, нужно приложить немало усилий.

Подключение алюминия к автоматам

Алюминий и медь не совместимы гальванически

Третья особенность материала – контакты коммутационной аппаратуры. У УЗО, выключателей, реле напряжений, контакторов, клеммных колодок и пускателей их изначально изготовляют из меди или латуни.

Если напрямую подсоединить контакты латунь-алюминий = медь-алюминий, образуется гальваническая пара, сопровождающаяся сильным нагреванием места соединения и образование окислов.

Сечение жил

Еще одна особенность алюминиевой проводки – потребность увеличивать сечение жил проводки. Если раньше было достаточно применять кабеля с медными жилами размера 2,5 мм.кв, теперь есть необходимость укладывать не менее 4 мм.кв.

Для тех, кто знаком с электротехникой

Очень часто в качестве лома цветных металлов сдаются медные жилы от электрических кабелей, и нередки случаи, когда при производстве электротехнической продукции используется медненый алюминий. Этот материал имеет значительно меньшую плотность, но из-за неправильной геометрической формы определить объем для расчета плотности довольно сложно. В этом случае определить медь можно по электрическому сопротивлению (естественно, при наличии соответствующих приборов – вольтметра, амперметра, реостата). Измеряем сечение и длину жилы, снимаем показания приборов, и – закон Ома вам в помощь. Удельное сопротивление – достаточно точная характеристика, по которой можно с высокой долей достоверности идентифицировать любой металл.

Какой материал для проводки лучше

Виды соединений медных проводов

При всех достоинствах алюминия не стоит забывать о его недостатках. Главным из них, не считая механических характеристик, является низкая проводимость. Бесконечно увеличивать диаметр кабеля нельзя, так как бытовые приборы и проложенные в стенах каналы на такое не рассчитаны. Не следует забывать о таком факторе, как хрупкость металла. После нескольких лет эксплуатации он может лопнуть при замене розетки или счетчика. Делать в подрозетнике скрутку нежелательно, так как она долго не прослужит. Выбор в пользу алюминия даст хорошую экономию на закупке материалов, но последующие затраты на ремонт могут свести ее на нет.

Медь тоже имеет свои минусы, но они компенсируются большим количеством преимуществ. Даже процесс протягивания кабеля по каналу происходит легче, так как он хорошо изгибается без каких-либо склонностей к поломке или разрыву. Стоит помнить и о низком сопротивлении. Установив линию с жилами 2,5 мм², можно использовать в быту настолько мощные потребители, насколько это позволяет общая домовая линия.

Подводя итог, можно рекомендовать мастерам делать свой выбор в пользу изделий из меди. Если бюджет ограничен, можно комбинировать материалы, используя современные средства коммутации.

Медь или алюминий: что лучше всего подходит для проводки?

Сейчас подавляющее большинство электриков используют медную проводку вместо алюминиевой. Но почему? Чем медь лучше алюминия? Ответ в нашей статье.

В СССР вся проводка была алюминиевой, а в современных новостройках таких уже и не встретишь. Но чем медь лучше алюминия? Какую проводку лучше использовать для дома: медную или алюминиевую? Рассказываем, почему материал проводов так быстро и безспворотно изменился.

Какой материал для проводки лучше?

Теперь разберемся более подробно, какой провод лучше медный или алюминиевый. В этом отношении появилось множество стереотипов и заблуждений, о которых поговорим ниже:

Долговечность. Считается что срок жизни медного провода больше, чем алюминиевого. Это ошибочное мнение. Если заглянуть в специальный справочник, можно убедиться, что ресурс кабелей из обоих видов металла идентичен. Для изделий с одинарной изоляцией он составляет 15 лет, а с двойной — 30. Склонность к окислению. Применяя кабель из алюминия, стоит помнить о его склонности к окислительным процессам. Еще в школе нам рассказывали что Al (алюминий) — металл, который активно взаимодействует с кислородом, из-за чего на его поверхности появляется тонкая пленка. Последняя защищает металл от дальнейшего распада, но ухудшает его проводимость. Если изолировать провод от окружающей среды, риск окислительных процессов сводится к минимуму. Оптимальный вариант — применение специальных клеммников с токопроводящей пастой. Особенность последней заключается в улучшении качества контактного соединения между двумя проводами и снятие пленки окисла с металла. Кроме того, специальная смазка исключает контакт алюминия с окружающим воздухом. Прочность. Медная проводка считается более прочной и способна выдерживать многоразовые сгибания. В ГОСТе прописано, что провод, выполненный из меди, должен выдержать 80 перегибов, а из алюминия — 12. Если проводка проходит в стене, полу или спрятана под потолком, такая особенность не так важна. Стоимость. Цена провода из алюминия ниже в 3-4 раза

Но при выборе важно помнить, что медный провод сечением 2,5 кв.мм рассчитан на ток 27 Ампер. Если отдавать предпочтение алюминиевой проводке, толщина провода должна составлять 4 кв

мм (номинальный ток 28 Ампер). Сопротивление. Определяясь, что выбрать — алюминиевые или медные провода, стоит учесть разное удельное сопротивление. Для меди этот параметр составляет около 0,018 Ом*кв.мм/м, а для алюминия — 0,028. Но стоит учесть, что общее сопротивление (R) проводника зависит не только от упомянутого параметра, но и от длины и площади проводника. Если учесть, что для той же нагрузки применяются алюминиевые провода большего сечения, итоговое R изделий из меди и алюминия будет приблизительно идентичным. Наибольшее сопротивление возникает в местах соединения, но при следовании рассмотренным выше советам этого можно не бояться. Легкость монтажа. Считается, что соединение проводов из алюминия — более сложная задача. Это актуально лишь при обычном объединении проводки, путем скрутки. В случае применения оконцевателей, клеммников или болтов такая проблема отпадает.

Отдельного внимания заслуживает ситуация, подразумевающая контакт двух различных металлов. При объединении меди и алюминия в месте контакта происходят различные процессы, из-за протекания которых увеличивается сопротивление. В результате место стыка двух проводов перегревается, изоляция разрушается и возрастает риск воспламенения.

Рассмотренная выше особенность характерна для всех металлов, имеющих различное удельное сопротивление. Кроме того, многие производители используют не «чистые» металлы, а их сплавы, что также приводит к изменению параметра сопротивления. Чтобы избежать проблем в будущем, лучше правильно соединять провода и отказаться от их скручивания.

Превосходство алюминия над медью для ЛЭП

Но алюминий вовсе не отправлен на пенсию: воздушные линии электропередач по-прежнему выполняют из этого металла. Стало быть, и у него есть преимущества? Конечно!

Вес

Вес во многом определяется исходя из плотности металла. Чем выше плотность, тем тяжелее проводник. Плотность меди составляет 8900 кг/м 3 , а алюминия 2700 кг/м 3 . То есть при равном объеме медный провод будет весить в 3,3 раза больше алюминиевого. Для домашней проводки это не критично, так как провод лежит в штробах, а для воздушной линии электропередач это важный показатель. Именно поэтому для ВЛЭП используют алюминиевый провод.

Вес и электрическая проводимость

Пожалуй, не последним фактором при выборе между алюминиевыми и медными проводниками является их электрическая проводимость. Да, безусловно, медь имеет лучшую проводимость на единицу объема, но алюминий легче, и это его большой плюс. По словам Уве Шенка, менеджера Helukabel – «Необработанный Al примерно на 70% легче Cu. А алюминиевые шины и кабели примерно на 60% легче, чем медные».

Однако главным показателем все же является проводимость. Al марки Al6101 имеет практически половинную проводимость Cu (56%). Различие в соотношениях массы и электрической проводимости выглядит примерно так, на один фунт Al приходится приблизительно 1,85 фунта Cu. Например, сборка медных шин весит 550 фунтов, а алюминиевых 300 фунтов. Такое различие в весе может помочь сэкономить не только на материалах, но и на транспортировке и даже погрузке-разгрузке.

Сравнительные характеристики

Внешний вид латуни зависит от того, сколько в ней меди. Если больше 80%, то отличить сплав будет весьма сложно. Однако чем больше цинка, тем светлее оттенок, он теряет рыжеватые нотки и становится более желтым. Сравним общие физические характеристики этих материалов:

Как следует из таблицы, несмотря на схожий состав, медь и латунь весьма отличаются и по химическим, и по физическим характеристикам.