Conductorii electrici posedă particule mobile încărcate electric, denumite „electroni” în metale. Când o sarcină electrică este aplicată unui metal în anumite puncte, electronii se vor mișca și vor permite trecerea electricității. Materialele cu mobilitate ridicată a electronilor sunt conductori buni și materialele cu mobilitate redusă a electronilor nu sunt conductori buni, denumiți în schimb „izolatori”.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Cuprul, argintul, aluminiul, aurul, oțelul și alama sunt conductori obișnuiți ai electricității. În timp ce argintul și aurul sunt eficiente, acestea sunt prea scumpe pentru utilizare obișnuită. Proprietățile individuale fac fiecare ideal pentru scopuri specifice.
Cuprul și argintul sunt cele mai frecvente
Argintul este cel mai bun conductor de electricitate deoarece conține un număr mai mare de atomi mobili (electroni liberi). Pentru ca un material să fie un bun conductor, electricitatea trecută prin el trebuie să poată deplasa electronii; cu cât sunt mai mulți electroni liberi într-un metal, cu atât conductivitatea este mai mare. Cu toate acestea, argintul este mai scump decât alte materiale și nu este utilizat în mod normal decât dacă este necesar pentru echipamente specializate, cum ar fi sateliți sau plăci de circuite. Cuprul este mai puțin conductiv decât argintul, dar este mai ieftin și utilizat în mod obișnuit ca un conductor eficient în aparatele de uz casnic. Cele mai multe fire sunt placate cu cupru, iar miezurile electromagnetice sunt în mod normal înfășurate cu sârmă de cupru. Cuprul este, de asemenea, ușor de lipit și înfășurat în fire, deci este adesea utilizat atunci când este necesară o cantitate mare de material conductor.
Aluminiul funcționează bine, dar are riscuri
Aluminiul, comparat cu greutatea unitară, este de fapt mai conductiv decât cuprul și costă mai puțin. Materialul din aluminiu este utilizat în produsele de uz casnic sau în cabluri, dar nu este o alegere obișnuită, deoarece are mai multe defecte structurale. De exemplu, aluminiul are tendința de a forma o suprafață de oxid rezistentă electric în conexiunile electrice, ceea ce poate cauza supraîncălzirea conexiunii. Aluminiul este folosit în schimb pentru liniile de transmisie de înaltă tensiune (cum ar fi cablurile telefonice aeriene) care pot fi încastrate în oțel pentru o protecție suplimentară.
Aurul este eficient dar scump
Aurul este un bun conductor electric și nu se murdărește ca alte metale atunci când este expus la aer - de exemplu, oțelul sau cuprul se pot oxida (coroda) atunci când sunt conduse prelungit cu oxigen. Aurul este deosebit de scump și este utilizat doar pentru anumite materiale, cum ar fi componentele plăcilor de circuit sau conectorii electrici mici. Unele materiale pot primi placări de aur ca conductor electric sau pot folosi o cantitate mică de aur care este apoi placată într-un alt material pentru a reduce costurile de fabricație.
Aliajele de oțel și alamă au utilizări speciale
Oțelul este un aliaj de fier, care este, de asemenea, un conductor și este un metal inflexibil, care este extrem de coroziv atunci când este expus la aer. Este dificil de turnat și nu este utilizat la produse sau mașini mici; în schimb, oțelul este folosit pentru a acoperi alți conductori sau pentru structuri mari. Alama, care este, de asemenea, un aliaj, este un metal de întindere care facilitează îndoirea și turnarea în diferite părți pentru mașini mai mici. Este mai puțin coroziv decât oțelul, puțin mai conductiv, mai ieftin de achiziționat și păstrează în continuare valoarea după utilizare, în timp ce aliajul de oțel este valoros doar la prima cumpărare.
