Hvilke metaller gir gode ledere av elektrisitet?

Elektriske ledere har bevegelige elektrisk ladede partikler, referert til som "elektroner" i metaller. Når en elektrisk ladning påføres et metall på visse punkter, vil elektronene bevege seg og la strøm passere gjennom. Materialer med høy elektronmobilitet er gode ledere og materialer med lav elektronmobilitet er ikke gode ledere, i stedet referert til som "isolatorer."

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Kobber, sølv, aluminium, gull, stål og messing er vanlige ledere for elektrisitet. Mens sølv og gull begge er effektive, er de for dyre til vanlig bruk. Individuelle egenskaper gjør hver ideell for spesifikke formål.

Sølv er den beste lederen av elektrisitet fordi det inneholder et større antall bevegelige atomer (frie elektroner). For at et materiale skal være en god leder, må strømmen som går gjennom det være i stand til å bevege elektronene; jo flere frie elektroner i et metall, jo større er ledningsevnen. Imidlertid er sølv dyrere enn andre materialer og brukes normalt ikke med mindre det er nødvendig for spesialutstyr som satellitter eller kretskort. Kobber er mindre ledende enn sølv, men er billigere og brukes ofte som en effektiv leder i husholdningsapparater. De fleste ledninger er kobberbelagte og elektromagnetkjerner er normalt pakket med kobbertråd. Kobber er også lett å lodde og pakke inn i ledninger, så det brukes ofte når det er behov for en stor mengde ledende materiale.

Sammenlignet med enhetsvekt er aluminium faktisk mer ledende enn kobber og koster mindre. Aluminiumsmateriale brukes i husholdningsprodukter eller i ledninger, men det er ikke et vanlig valg fordi det har flere strukturelle feil. For eksempel har aluminium en tendens til å danne en elektrisk motstandsdyktig oksydoverflate i elektriske forbindelser, noe som kan føre til at forbindelsen blir overopphetet. Aluminium brukes i stedet for høyspenningsoverføringslinjer (for eksempel luftkabler) som kan innkapsles i stål for ekstra beskyttelse.

Gull er en god elektrisk leder og sverter ikke som andre metaller når de utsettes for luft - for eksempel kan stål eller kobber oksideres (korroderer) når de er i langvarig ledning med oksygen. Gull er spesielt dyrt og brukes bare til visse materialer, for eksempel kretskortkomponenter eller små elektriske kontakter. Noen materialer kan motta gullbelegg som en elektrisk leder, eller bruke en liten mengde gull som deretter blir belagt i et annet materiale for å redusere produksjonskostnadene.

Stål er en legering av jern, som også er en leder, og er et lite fleksibelt metall som er svært etsende når det utsettes for luft. Det er vanskelig å støpe og brukes ikke i små produkter eller maskiner; i stedet brukes stål for å omslutte andre ledere eller for stor struktur. Messing, som også er en legering, er et strekkmetall som gjør det enkelt å bøye og støpe i forskjellige deler for mindre maskiner. Den er mindre etsende enn stål, litt mer ledende, billigere å kjøpe og beholder fortsatt verdi etter bruk, mens stållegering bare er verdifull når den først ble kjøpt.