Để tìm hiểu tại sao cuộn dây quấn trong động cơ điện thường sử dụng dây đồng mà không dùng dây nhôm, bạn cần biết qua về đặc điểm của đồng và nhôm.
● Đồng có độ dẫn điện tốt hơn nhôm. Điều này do điện trở suất của đồng thấp hơn nhôm.
Điện trở suất của đồng là: 1,68 x 10-8 Ω.m (Ohm.met)
Điện trở suất của nhôm là: 2,65 x 10-8 Ω.m (Ohm.met)
Độ dẫn điện của một vật liên quan đến điện trở suất của vật đó. Điện trở suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở sự di chuyển theo hướng của các hạt mang điện trong vật dẫn. Hiểu đơn giản, điện trở suất của vật dẫn càng nhỏ thì khả năng dẫn điện của vật dẫn đó càng tốt. Điện trở suất của đồng nhỏ hơn nhôm, có nghĩa là đồng dẫn điện tốt hơn nhôm.
Điện trở suất của nhôm cao hơn điện trở suất của đồng gần 1,6 lần. Cho nên, để dây nhôm có cùng độ dẫn điện như dây đồng thì tiết diện dây nhôm phải lớn hơn 1,6 lần và đường kính phải bằng 1,26 lần của dây đồng. Do dây nhôm có đường kính lớn hơn, đòi hỏi nhiều vòng quấn hơn nên kích thước của động cơ sẽ lớn. Điều này không phải lúc nào cũng tiện lợi, khả thi trong một số động cơ điện.
● Đồng có độ bền kéo cao hơn nhôm. Dây đồng có độ bền kéo cao hơn dây nhôm khoảng 40%. Đối với đồng cứng, độ bền kéo là 300 – 400 N/mm2, đồng mềm độ bền kéo là 180 – 220 N/mm2. Còn với dây nhôm, độ bền kéo của nhôm cứng là 160 N/mm2, nhôm mềm là 80 N/mm2. Bởi vì điều này, dây đồng ít bị nứt, vỡ hơn dây nhôm.
● Đồng dẻo hơn dây nhôm. Dây đồng có độ dẻo linh hoạt tốt hơn dây nhôm, có thể uốn cong thuận tiện. Trong khi đó, dây nhôm tương đối dễ đứt khi uốn cong.
● Đồng có tính giãn nở nhiệt thấp hơn nhôm. Điều đó có nghĩa dây đồng hoạt động tốt hơn khi tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt và có khả năng tồn tại lâu hơn. Nhôm dễ bị oxy hóa hơn so với đồng, các điểm tiếp xúc bằng nhôm dễ giãn nở khi bị nung nóng, gây sinh nhiệt.
Với các đặc điểm khác nhau như trên nên cuộn dây quấn trong động cơ điện thường dùng dây đồng. Chỉ trong các ứng dụng mà hiệu suất và khối lượng không phải là vấn đề lớn khi động cơ chỉ thỉnh thoảng hoạt động hoặc hoạt động trong thời gian rất ngắn thì cuộn dây nhôm quấn cho động cơ có thể chấp nhận được.
