موصل نحاسي: الفرق بين النسختين

'''الناقل النحاسي''' {{إنج|Copper Conductor}} استخدم [[نحاس|النحاس]] في صناعة الأسلاك الكهربائية منذ اختراع المغناطيس الكهربي و[[تلغراف|البرقية]] في عشرينيات القرن التاسع عشر.<ref>Sturgeon, W., 1825, Improved Electro Magnetic Apparatus, ''Trans. Royal Society of Arts, Manufactures, &amp; Commerce'' (London) 43: pp. 37–52, as cited in Miller, T.J.E, 2001, Electronic Control of Switched Reluctance Machines, ''Newnes'', p. 7. ISBN 0-7506-5073-7</ref><ref>Windelspecht, Michael, 2003, Groundbreaking Scientific Experiments, Inventions, and Discoveries of the 19th Century, XXII, Greenwood Publishing Group, ISBN 0-313-31969-3</ref> وأدى اختراع [[هاتف|التليفون]] في عام [[1876]]م إلى زيادة الطلب على الأسلاك النحاسية كموصل كهربائي.<ref name="Pops, Horace 2008, pp 58-66">Pops, Horace, 2008, Processing of wire from antiquity to the future, Wire Journal International, June, pp 58-66</ref>

فاليوم، ورغم المنافسة من المواد الأخرى، فلا يزال النحاس هو [[موصل كهربائي|الموصل الكهربائي]] المفضل من بين جميع فئات الأسلاك الكهربائية تقريبًا.<ref name="Pops, Horace 2008, pp 58-66"/><ref>The Metallurgy of Copper Wire, http://www.litz-wire.com/pdf%20files/Metallurgy_Copper_Wire.pdf</ref> على سبيل المثال، يستخدم السلك النحاسي في [[توليد الكهرباء]] و[[نقل الكهرباء]] و[[توزيع الكهرباء]] والاتصال عن بعد و[[إلكترونيات|الإلكترونيات]] ونظام الدوائر الكهربائية وأنواع لا تحصى من الآلات الكهربائية.<ref>Joseph, Günter, 1999, Copper: Its Trade, Manufacture, Use, and Environmental Status, edited by Kundig, Konrad J.A., ASM International, pps. 141-192 and pps. 331-375.</ref> وعلاوة على استخدامه في الموصلات الكهربائية، هناك تطبيقات كهربائية هامة للنحاس مثل الموصلات الكهربائية والشفرات اللونية للمقاومات الكهربائية.

تساعد نظرية الحالة الصلبة للمعادن، <ref>Mott, N.F. and Jones, H., 1958, The theory of the properties of metals and alloys, Dover Publications</ref> في تفسير خاصية التوصيل الكهربائي العالي غير العادي للنحاس. ففي [[ذرة]] النحاس تمتلئ الأبعاد الأربعة لمنطقة الطاقة أو [[نطاق التوصيل]] للنصف فقط، لذا تكون العديد من [[إلكترون|الإلكترونات]] قادرة على حمل [[تيار كهربائي|التيار الكهربائي]]. وعندما يُوصل [[حقل كهربائي|الحقل الكهربائي]] بسلك نحاسي، يتسارع توصيل الإلكترونات تجاه الطرف الإيجابي الكهربائي، وبهذه الطريقة ينشأ التيار الكهربائي. ومن ثم تواجه هذه الإلكترونات مقاومة من خلال الاصطدام مع ذرات الشوائب والشواغر والأيونات الشعرية والعيوب. حيث تُعرف متوسط المسافة المجتازة بين الاصطدامات، بـ "[[مسار حر وسطي|المسار الحر الوسطي]]"، الذي يتناسب عكسيًا مع المقاومية المعدنية. وتتمثل الخاصية الفريدة من نوعها للنحاس في المسار الحر المتوسط الطويل (حوالي 100 مباعدة ذرية في درجة حرارة الغرفة). ويتزايد هذا المسار الحر المتوسط بشكل سريع مع تبريد النحاس.<ref>Pops, Horace, 1995, Physical Metallurgy of Electrical Conductors, in Nonferrous Wire Handbook, Volume 3: Principles and Practice, The Wire Association International</ref>

ونتيجة لقدرته الفائقة على التوصيل، أصبح النحاس المتخمر هو المعيار الدولي الذي من خلاله يتم مقارنة الموصلات الكهربائية الأخرى. ففي عام [[1913]]م، حددت [[اللجنة الكهروتقنية الدولية|اللجنة الدولية للتقانة الكهربائية]] مقاومية النحاس في المعيار الدولي للنحاس الصلب (المعيار الدولي للنحاس الصلب) بـ 100%. وتُستخدم حاليًا الموصلات النحاسية في صنع الأسلاك التي تتجاوز 100% من المعيار الدولي للنحاس الصلب.