Elektriske ledere har bevægelige elektrisk ladede partikler, benævnt "elektroner" i metaller. Når en elektrisk ladning påføres et metal på bestemte punkter, bevæger elektronerne sig og tillader elektricitet at passere igennem. Materialer med høj elektronmobilitet er gode ledere, og materialer med lav elektronmobilitet er ikke gode ledere, men kaldes i stedet for "isolatorer."
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Kobber, sølv, aluminium, guld, stål og messing er almindelige ledere af elektricitet. Mens sølv og guld begge er effektive, er de for dyre til almindelig brug. Individuelle egenskaber gør hver ideel til specifikke formål.
Kobber og sølv er mest almindelige
Sølv er den bedste leder af elektricitet, fordi det indeholder et højere antal bevægelige atomer (frie elektroner). For at et materiale skal være en god leder, skal den elektricitet, der føres igennem det, være i stand til at bevæge elektronerne; jo flere frie elektroner i et metal, jo større er dets ledningsevne. Sølv er dog dyrere end andre materialer og bruges normalt ikke, medmindre det kræves til specialudstyr som satellitter eller kredsløb. Kobber er mindre ledende end sølv, men er billigere og bruges ofte som en effektiv leder i husholdningsapparater. De fleste ledninger er kobberbelagte, og elektromagnetkerner er normalt pakket med kobbertråd. Kobber er også let at lodde og indpakke i ledninger, så det bruges ofte, når der kræves en stor mængde ledende materiale.
Aluminium fungerer godt, men har risici
Sammenlignet med enhedsvægt er aluminium faktisk mere ledende end kobber og koster mindre. Aluminiumsmateriale bruges i husholdningsprodukter eller i ledninger, men det er ikke et almindeligt valg, fordi det har flere strukturelle mangler. For eksempel har aluminium tendens til at danne en elektrisk resistent oxidoverflade i elektriske forbindelser, hvilket kan få forbindelsen til at blive overophedet. Aluminium bruges i stedet til højspændingstransmissionsledninger (som f.eks. Telefonledninger), som kan indkapsles i stål for yderligere beskyttelse.
Guld er effektivt, men dyrt
Guld er en god elektrisk leder og pletter ikke som andre metaller, når de udsættes for luft - for eksempel kan stål eller kobber oxideres (korroderer), når de er i langvarig ledning med ilt. Guld er specielt dyrt og bruges kun til visse materialer, såsom kredsløbskomponenter eller små elektriske stik. Nogle materialer kan modtage forgyldning som en elektrisk leder eller bruge en lille mængde guld, som derefter belægges i et andet materiale for at reducere produktionsomkostningerne.
Stål- og messinglegeringer har specielle anvendelser
Stål er en legering af jern, som også er en leder, og er et ufleksibelt metal, der er stærkt ætsende, når det udsættes for luft. Det er vanskeligt at støbe og bruges ikke i små produkter eller maskiner; i stedet bruges stål til at omslutte andre ledere eller til stor struktur. Messing, som også er en legering, er et trækmetal, der gør det let at bøje og forme i forskellige dele til mindre maskiner. Det er mindre ætsende end stål, lidt mere ledende, billigere at købe og bevarer stadig værdi efter brug, mens stållegering kun er værdifuld, når den først købes.