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为了传输电流,电线需要由具有高导电性的材料组成。导体是当材料上两个不同点之间存在电势差时传输电流的任何材料。大多数导体是金属的。铜是最常用于电线的金属。
使铜成为导体首选的特性包括强度、耐用性、延展性和经济性。人类一直在寻找铜的替代品,但未能找到另一种像铜一样可靠和经济的材料。
与任何其他非贵金属相比,铜每单位导线面积可以承载更多的电流。银是更好的导体;然而,它的高价格使其不经济。金属价格快速波动;然而,从长远来看,截至 2010 年 5 月,白银的售价为每盎司 18.42 美元,而铜的价格约为每磅 3.17 美元。
铜的延展性很强,这意味着金属很容易弯曲和成型。这使得将铜制成电线变得容易。与替代材料不同,铜也可以很容易地连接和焊接在一起。仅仅因为铜具有延展性并不意味着它不坚固。铜的高熔点使其能够毫无危险地承受电流过载和浪涌。电流或负载浪涌会对布线系统造成严重破坏。
铜天然与自身相容。由于铜用于家庭布线,默认情况下它也用于大多数电器和电气设备。铜与铝等其他金属不相容。如果这两种金属结合在一起,就会发生电流作用,腐蚀会使铝分解。这就是大多数电器和电气设备制造商使用铜线的原因。铜是全国所有电气规范批准的唯一布线。
铜非常耐腐蚀。这是一项重要的安全功能。如果家庭布线发生腐蚀和破裂,布线可能会产生电弧并引发火灾。已发现农村大气中的铜屋顶在 200 年内以小于 0.4 毫米的速度腐蚀。
如果不容易获得,那么铜导体再好也无济于事。铜是当今市场上使用最广泛的金属。世界各地有大量的铜矿和精炼设施。