कौन सी धातुएँ विद्युत का सुचालक बनाती हैं?

विद्युत कंडक्टरों में चल विद्युत आवेशित कण होते हैं, जिन्हें धातुओं में "इलेक्ट्रॉन" कहा जाता है। जब किसी धातु पर कुछ बिंदुओं पर विद्युत आवेश लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन गति करेंगे और बिजली को गुजरने देंगे। उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता वाले पदार्थ अच्छे संवाहक होते हैं और कम इलेक्ट्रॉन गतिशीलता वाले पदार्थ अच्छे संवाहक नहीं होते हैं, इसके बजाय उन्हें "इन्सुलेटर" कहा जाता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

तांबा, चांदी, एल्युमिनियम, सोना, स्टील और पीतल बिजली के सामान्य संवाहक हैं। जबकि चांदी और सोना दोनों प्रभावी हैं, वे आम उपयोग के लिए बहुत महंगे हैं। व्यक्तिगत गुण प्रत्येक को विशिष्ट उद्देश्यों के लिए आदर्श बनाते हैं।

चांदी बिजली का सबसे अच्छा संवाहक है क्योंकि इसमें अधिक संख्या में चल परमाणु (मुक्त इलेक्ट्रॉन) होते हैं। एक सामग्री के लिए एक अच्छा कंडक्टर होने के लिए, इसके माध्यम से गुजरने वाली बिजली को इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने में सक्षम होना चाहिए; किसी धातु में जितने अधिक मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं, उसकी चालकता उतनी ही अधिक होती है। हालांकि, चांदी अन्य सामग्रियों की तुलना में अधिक महंगी है और आमतौर पर इसका उपयोग तब तक नहीं किया जाता जब तक कि उपग्रह या सर्किट बोर्ड जैसे विशेष उपकरणों के लिए इसकी आवश्यकता न हो। तांबा चांदी की तुलना में कम प्रवाहकीय है लेकिन सस्ता है और आमतौर पर घरेलू उपकरणों में एक प्रभावी कंडक्टर के रूप में उपयोग किया जाता है। अधिकांश तार कॉपर-प्लेटेड होते हैं और इलेक्ट्रोमैग्नेट कोर आमतौर पर तांबे के तार से लिपटे होते हैं। तांबे को मिलाप करना और तारों में लपेटना भी आसान होता है, इसलिए इसका उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब बड़ी मात्रा में प्रवाहकीय सामग्री की आवश्यकता होती है।

एल्युमिनियम, जब इकाई भार से तुलना की जाती है, तो वास्तव में तांबे की तुलना में अधिक प्रवाहकीय होता है और इसकी लागत कम होती है। एल्युमीनियम सामग्री का उपयोग घरेलू उत्पादों या वायरिंग में किया जाता है लेकिन यह एक सामान्य विकल्प नहीं है क्योंकि इसमें कई संरचनात्मक दोष हैं। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम में विद्युत कनेक्शन में विद्युत प्रतिरोधी ऑक्साइड सतह बनाने की प्रवृत्ति होती है, जिससे कनेक्शन अधिक गरम हो सकता है। इसके बजाय एल्यूमीनियम का उपयोग उच्च-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों (जैसे ओवरहेड फोन केबल्स) के लिए किया जाता है जिसे अतिरिक्त सुरक्षा के लिए स्टील में लगाया जा सकता है।

सोना एक अच्छा विद्युत चालक है और हवा के संपर्क में आने पर अन्य धातुओं की तरह धूमिल नहीं होता है - उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन के साथ लंबे समय तक आचरण में स्टील या तांबा ऑक्सीकरण (संक्षारण) कर सकता है। सोना विशेष रूप से महंगा है और इसका उपयोग केवल कुछ सामग्रियों के लिए किया जाता है, जैसे कि सर्किट बोर्ड के घटक या छोटे विद्युत कनेक्टर। कुछ सामग्री इलेक्ट्रिक कंडक्टर के रूप में सोना चढ़ाना प्राप्त कर सकती है, या थोड़ी मात्रा में सोने का उपयोग कर सकती है जिसे बाद में विनिर्माण लागत को कम करने के लिए किसी अन्य सामग्री में चढ़ाया जाता है।

स्टील लोहे का एक मिश्र धातु है, जो एक संवाहक भी है, और एक अनम्य धातु है जो हवा के संपर्क में आने पर अत्यधिक संक्षारक होती है। कास्ट करना मुश्किल है और छोटे उत्पादों या मशीनों में इसका उपयोग नहीं किया जाता है; इसके बजाय, स्टील का उपयोग अन्य कंडक्टरों को घेरने या बड़े ढांचे के लिए किया जाता है। पीतल, जो एक मिश्र धातु भी है, एक तन्य धातु है जो छोटी मशीनों के लिए विभिन्न भागों में मोड़ना और ढालना आसान बनाता है। यह स्टील की तुलना में कम संक्षारक है, थोड़ा अधिक प्रवाहकीय, खरीदने के लिए सस्ता है और उपयोग के बाद भी मूल्य बरकरार रखता है, जबकि स्टील मिश्र धातु केवल पहली बार खरीदे जाने पर ही मूल्यवान है।