Električni vodiči posjeduju pokretne električno nabijene čestice, koje se u metalima nazivaju "elektroni". Kada se u određenim točkama na metal primijeni električni naboj, elektroni će se pomicati i propuštati električnu energiju. Materijali s velikom pokretljivošću elektrona dobri su vodiči, a materijali s niskom pokretljivošću elektrona nisu dobri vodiči, već se nazivaju "izolatori".
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Bakar, srebro, aluminij, zlato, čelik i mesing uobičajeni su vodiči električne energije. Iako su i srebro i zlato učinkoviti, preskupi su za uobičajenu upotrebu. Pojedinačna svojstva čine svaki idealnim za određene svrhe.
Bakar i srebro su najčešći
Srebro je najbolji vodič električne energije jer sadrži veći broj pokretnih atoma (slobodnih elektrona). Da bi materijal bio dobar vodič, električna energija koja prolazi kroz njega mora biti sposobna pokretati elektrone; što više slobodnih elektrona u metalu, to je veća njegova vodljivost. Međutim, srebro je skuplje od ostalih materijala i obično se ne koristi osim ako nije potrebno za specijaliziranu opremu poput satelita ili pločica. Bakar je manje provodljiv od srebra, ali je jeftiniji i obično se koristi kao učinkovit vodič u kućanskim aparatima. Većina žica je presvučena bakrom, a jezgre elektromagneta obično su omotane bakrenom žicom. Bakar je također lako zalemiti i zamotati u žice, pa se često koristi kada je potrebna velika količina vodljivog materijala.
Aluminij djeluje dobro, ali ima rizike
U usporedbi s jedinicom težine, aluminij je zapravo provodljiviji od bakra i košta manje. Aluminijski materijal koristi se u proizvodima za kućanstvo ili u ožičenju, ali to nije čest izbor jer ima nekoliko strukturnih nedostataka. Na primjer, aluminij ima tendenciju stvaranja električki otporne površine oksida u električnim vezama, što može dovesti do pregrijavanja veze. Umjesto toga, aluminij se koristi za visokonaponske dalekovode (kao što su nadzemni telefonski kabeli) koji se mogu ugraditi u čelik radi dodatne zaštite.
Zlato je učinkovito, ali skupo
Zlato je dobar električni vodič i ne potamni poput ostalih metala kada je izloženo zraku - na primjer, čelik ili bakar mogu oksidirati (nagrizati) u duljem provođenju s kisikom. Zlato je posebno skupo i koristi se samo za određene materijale, poput dijelova pločica ili malih električnih priključaka. Neki materijali mogu dobiti pozlatu kao električni vodič ili upotrijebiti malu količinu zlata koja se zatim presvuče u drugi materijal kako bi se smanjili proizvodni troškovi.
Legure čelika i mesinga imaju posebnu uporabu
Čelik je legura željeza, koja je ujedno i vodič, te je nefleksibilan metal koji je vrlo korozivan kada je izložen zraku. Teško je lijevati i ne koristi se u malim proizvodima ili strojevima; umjesto toga, čelik se koristi za omatanje ostalih vodiča ili za velike konstrukcije. Mjed, koja je također legura, vlačni je metal koji olakšava savijanje i oblikovanje u različite dijelove manjih strojeva. Manje je korozivan od čelika, nešto je provodljiviji, jeftiniji za kupnju i još uvijek zadržava vrijednost nakon upotrebe, dok je legura čelika vrijedna samo kad se prvi put kupi.