Diamantele, aurul, plumbul și betonul au caracteristici electrice foarte diferite, inclusiv capacitatea lor de a conduce electricitatea. Două dintre aceste substanțe sunt conductoare electrice și două sunt izolatoare. Aurul și plumbul, fiind metale, fac izolatori slabi. Diamantele și betonul sunt nemetalice și au proprietăți izolatoare bune, dar diamantul ar face izolatorul mai bun, datorită rezistivității sale puternice.
Conductori și izolatori
Un fir electric standard constă dintr-un conductor metalic înconjurat de o manta izolatoare din plastic; conductorul transportă curent electric acolo unde trebuie să meargă, iar izolatorul împiedică în siguranță rătăcirea electricității către alte fire sau materiale conductoare. Conductorii transportă curent electric cu rezistență foarte mică. Izolatorii, pe de altă parte, rezistă puternic curentului, blocând eficient fluxul de energie electrică. Conducerea depinde de electronii care orbitează atomii dintr-o substanță. În conductori buni, electronii se mișcă liber, facilitând fluxul unui curent. Într-un izolator, electronii sunt mai restrânși, astfel încât curentul electric se mișcă slab.
Rezistivitate
Cu cât izolatorul este mai bun, cu atât rezistența este mai mare. Oamenii de știință măsoară materialele izolante în termeni de rezistivitate - rezistența în ohmi înmulțită cu distanța pe care trebuie să o parcurgă - și folosesc unități precum ohmi ori metri. De exemplu, rezistivitatea sticlei, un izolator, depășește 1 miliard de ohm-metri, în timp ce aluminiul, un conductor, măsoară 26 miliarde de ohmi-metru.
Diamant
Unul dintre cele mai dure materiale cunoscute, diamantul este, de asemenea, un excelent izolator electric. În diamante, atomii de carbon - un nemetal - sunt ținuți strâns într-o formațiune cristalină tridimensională. Rezistivitatea sa este de aproximativ 100 de miliarde de ohmi-metri, sau 1 urmată de 16 zerouri.
Beton
Betonul este un amestec de minerale, inclusiv nisip, piatră zdrobită și pietriș. Cimentul Portland leagă amestecul împreună pentru a forma un solid rigid. Rezistivitatea depinde de formularea exactă și variază de la 50 la 1.000 ohm-metri. Deși betonul conduce electricitatea slab în comparație cu metalele, acesta este un conductor mai bun decât sticla și alte materiale. Un amestec de beton cu o rezistivitate scăzută contribuie la coroziunea structurilor din oțel încorporate sau atașate la acesta.
Conduce
Deși compușii de plumb pot fi izolați buni, plumbul pur este un metal care conduce electricitatea, făcându-l un izolator slab. Rezistivitatea plumbului este de 22 miliarde de miimi de ohm-metru. Se vede folosită în contactele electrice deoarece, fiind un metal relativ moale, se deformează ușor atunci când este strâns și face o conexiune solidă. De exemplu, conectorii pentru bateriile auto sunt de obicei din plumb. Motorul de pornire al unei mașini atrage pe scurt peste 100 amperi de curent, necesitând o conexiune robustă la baterie.
Aur
Aurul este un izolator slab și un conductor bun, având o rezistivitate de 22,4 miliarde de miimi de ohm-metru. Ca și în cazul plumbului, aurul este utilizat pe scară largă pentru a face contacte electronice. Spre deosebire de multe alte metale, este foarte stabil din punct de vedere chimic și rezistă la coroziunea care degradează alte tipuri de conectori electrici.