Diamanter, gull, bly og betong har svært forskjellige elektriske egenskaper, inkludert deres evne til å lede elektrisitet. To av disse stoffene er elektriske ledere og to er isolatorer. Gull og bly, som metaller, gjør dårlige isolatorer. Diamanter og betong er ikke-metalliske og har gode isolasjonsegenskaper, men diamant vil gjøre den bedre isolatoren på grunn av sin sterke motstand.
Ledere og isolatorer
En standard elektrisk ledning består av en metalleder omgitt av en isolerende plastkappe; lederen bærer elektrisk strøm dit den skal, og isolatoren forhindrer trygt at strøm vandrer til andre ledninger eller ledende materialer. Ledere bærer elektrisk strøm med veldig lav motstand. Isolatorer motstår derimot sterkt strøm og blokkerer effektivt strømmen. Ledning avhenger av elektronene som kretser om atomene i et stoff. I gode ledere beveger elektronene seg fritt, noe som gjør det enkelt for en strøm å strømme. I en isolator er elektroner mer begrenset, så elektrisk strøm beveger seg dårlig.
Motstand
Jo bedre isolator, jo høyere motstand. Forskere måler isolasjonsmaterialer når det gjelder resistivitet - motstanden i ohm multiplisert med avstanden den må bevege seg - og bruker enheter som ohm ganger meter. For eksempel er resistiviteten til glass, en isolator, over 1 milliard ohm-meter, mens aluminium, en leder, måler 26 milliarddeler av en ohm-meter.
Diamant
Et av de vanskeligste materialene kjent, diamant er også en utmerket elektrisk isolator. I diamanter holdes karbonatomer - et ikke-metall - tett i en tredimensjonal krystallformasjon. Motstanden er omtrent 100 kvadrillion ohm-meter, eller 1 etterfulgt av 16 nuller.
Betong
Betong er en blanding av mineraler, inkludert sand, pukk og grus. Portland sement binder blandingen sammen for å danne et stivt fast stoff. Resistivitet avhenger av den nøyaktige formuleringen og varierer fra 50 til 1000 ohm-meter. Selv om betong leder strøm dårlig sammenlignet med metaller, er det en bedre leder enn glass og andre materialer. En blanding av betong med lav resistivitet bidrar til korrosjon i stålkonstruksjoner innebygd eller festet til den.
Lede
Selv om blyforbindelser kan være gode isolatorer, er rent bly et metall som leder strøm, noe som gjør det til en dårlig isolator. Blyets motstand er 22 milliardedeler av en ohm-meter. Det ser bruk i elektriske kontakter, fordi det er et relativt mykt metall, deformeres lett når det strammes og gir en solid forbindelse. For eksempel er kontaktene til bilbatterier vanligvis laget av bly. En bils startmotor trekker kortvarig over 100 ampere strøm, og krever en robust tilkobling til batteriet.
Gull
Gull er en dårlig isolator og en god leder, med en motstand på 22,4 milliardedeler av en ohm-meter. Som med bly brukes gull mye til å lage elektroniske kontakter. I motsetning til mange andre metaller er den veldig kjemisk stabil og motstår korrosjonen som nedbryter andre typer elektriske kontakter.