Οι ηλεκτρικοί αγωγοί διαθέτουν κινητά ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια, που αναφέρονται ως «ηλεκτρόνια» σε μέταλλα. Όταν ένα ηλεκτρικό φορτίο εφαρμόζεται σε ένα μέταλλο σε ορισμένα σημεία, τα ηλεκτρόνια θα κινούνται και θα επιτρέπουν τη διέλευση ηλεκτρικής ενέργειας. Τα υλικά με υψηλή κινητικότητα ηλεκτρονίων είναι καλοί αγωγοί και τα υλικά με χαμηλή κινητικότητα ηλεκτρονίων δεν είναι καλοί αγωγοί, αλλά αναφέρονται ως "μονωτές".
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ο χαλκός, το ασήμι, το αλουμίνιο, ο χρυσός, ο χάλυβας και ο ορείχαλκος είναι συνηθισμένοι αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας. Ενώ το ασήμι και ο χρυσός είναι και οι δύο αποτελεσματικοί, είναι πολύ ακριβοί για κοινή χρήση. Οι μεμονωμένες ιδιότητες καθιστούν κάθε ιδανικό για συγκεκριμένους σκοπούς.
Ο χαλκός και το ασήμι είναι πιο συνηθισμένοι
Το ασήμι είναι ο καλύτερος αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας επειδή περιέχει μεγαλύτερο αριθμό κινητών ατόμων (ελεύθερα ηλεκτρόνια). Προκειμένου ένα υλικό να είναι καλός αγωγός, η ηλεκτρική ενέργεια που διέρχεται από αυτό πρέπει να μπορεί να μετακινεί τα ηλεκτρόνια. Όσο περισσότερα ελεύθερα ηλεκτρόνια σε ένα μέταλλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αγωγιμότητά του. Ωστόσο, το ασήμι είναι πιο ακριβό από άλλα υλικά και δεν χρησιμοποιείται κανονικά εκτός εάν απαιτείται για εξειδικευμένο εξοπλισμό όπως δορυφόροι ή κυκλώματα. Ο χαλκός είναι λιγότερο αγώγιμος από το ασήμι, αλλά είναι φθηνότερος και χρησιμοποιείται συνήθως ως αποτελεσματικός αγωγός στις οικιακές συσκευές. Τα περισσότερα καλώδια είναι επιχρυσωμένα και οι πυρήνες ηλεκτρομαγνήτη τυλίγονται συνήθως με σύρμα χαλκού. Ο χαλκός είναι επίσης εύκολο να κολληθεί και να τυλιχτεί σε καλώδια, οπότε χρησιμοποιείται συχνά όταν απαιτείται μεγάλη ποσότητα αγώγιμου υλικού.
Το αλουμίνιο λειτουργεί καλά, αλλά έχει κινδύνους
Το αλουμίνιο, σε σύγκριση με το μοναδιαίο βάρος, είναι στην πραγματικότητα πιο αγώγιμο από το χαλκό και κοστίζει λιγότερο. Το υλικό αλουμινίου χρησιμοποιείται σε οικιακά προϊόντα ή καλωδιώσεις, αλλά δεν είναι κοινή επιλογή, επειδή έχει πολλά δομικά ελαττώματα. Για παράδειγμα, το αλουμίνιο έχει την τάση να σχηματίζει ηλεκτρικά ανθεκτική επιφάνεια οξειδίου σε ηλεκτρικές συνδέσεις, κάτι που μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση της σύνδεσης. Αντίθετα, το αλουμίνιο χρησιμοποιείται για γραμμές μετάδοσης υψηλής τάσης (όπως καλώδια τηλεφώνου εναέριας κυκλοφορίας) που μπορούν να εγκλωβιστούν σε χάλυβα για πρόσθετη προστασία.
Ο χρυσός είναι αποτελεσματικός αλλά ακριβός
Ο χρυσός είναι ένας καλός ηλεκτρικός αγωγός και δεν λερώνει όπως άλλα μέταλλα όταν εκτίθεται στον αέρα - για παράδειγμα, ο χάλυβας ή ο χαλκός μπορεί να οξειδωθούν (διαβρώσουν) όταν σε παρατεταμένη αγωγή με οξυγόνο. Ο χρυσός είναι ιδιαίτερα ακριβός και χρησιμοποιείται μόνο για ορισμένα υλικά, όπως εξαρτήματα πλακέτας κυκλώματος ή μικρούς ηλεκτρικούς συνδετήρες. Ορισμένα υλικά ενδέχεται να δέχονται επιμετάλλωση χρυσού ως ηλεκτρικό αγωγό ή να χρησιμοποιούν μια μικρή ποσότητα χρυσού η οποία στη συνέχεια επικαλύπτεται σε άλλο υλικό για τη μείωση του κόστους κατασκευής.
Τα κράματα χάλυβα και ορείχαλκου έχουν ειδικές χρήσεις
Ο χάλυβας είναι ένα κράμα σιδήρου, ο οποίος είναι επίσης ένας αγωγός και είναι ένα άκαμπτο μέταλλο το οποίο είναι πολύ διαβρωτικό όταν εκτίθεται στον αέρα. Είναι δύσκολο να χυθεί και δεν χρησιμοποιείται σε μικρά προϊόντα ή μηχανήματα. Αντ 'αυτού, ο χάλυβας χρησιμοποιείται για να περικλείει άλλους αγωγούς ή για μεγάλη κατασκευή. Ο ορείχαλκος, που είναι επίσης κράμα, είναι ένα εφελκυστικό μέταλλο που καθιστά εύκολη την κάμψη και τη φόρμα σε διάφορα μέρη για μικρότερα μηχανήματα. Είναι λιγότερο διαβρωτικό από το χάλυβα, ελαφρώς πιο αγώγιμο, φθηνότερο στην αγορά και διατηρεί ακόμη την αξία μετά τη χρήση, ενώ το κράμα χάλυβα είναι πολύτιμο μόνο όταν αγοράστηκε για πρώτη φορά.