Электрические проводники содержат подвижные электрически заряженные частицы, называемые в металлах «электронами». Когда электрический заряд прикладывается к металлу в определенных точках, электроны перемещаются и пропускают электричество. Материалы с высокой подвижностью электронов являются хорошими проводниками, а материалы с низкой подвижностью электронов не являются хорошими проводниками, их называют «изоляторами».
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Медь, серебро, алюминий, золото, сталь и латунь являются обычными проводниками электричества. Хотя серебро и золото оба эффективны, они слишком дороги для обычного использования. Индивидуальные свойства делают каждый из них идеальным для конкретных целей.
Медь и серебро - самые распространенные
Серебро - лучший проводник электричества, потому что оно содержит большее количество подвижных атомов (свободных электронов). Чтобы материал был хорошим проводником, пропускаемое через него электричество должно перемещать электроны; чем больше в металле свободных электронов, тем выше его проводимость. Однако серебро дороже других материалов и обычно не используется, если только оно не требуется для специального оборудования, такого как спутники или печатные платы. Медь менее проводящая, чем серебро, но дешевле и обычно используется в качестве эффективного проводника в бытовых приборах. Большинство проводов имеют медное покрытие, а сердечники электромагнитов обычно оборачиваются медной проволокой. Медь также легко паять и наматывать на провода, поэтому ее часто используют, когда требуется большое количество проводящего материала.
Алюминий работает хорошо, но несет в себе риски
Алюминий, если сравнивать по весу, на самом деле более проводящий, чем медь, и стоит меньше. Алюминиевый материал используется в бытовых изделиях или в электропроводке, но это не обычный выбор, поскольку он имеет несколько конструктивных недостатков. Например, алюминий имеет тенденцию образовывать электрически стойкую оксидную поверхность в электрических соединениях, что может вызвать перегрев соединения. Вместо этого алюминий используется для высоковольтных линий электропередачи (таких как воздушные телефонные кабели), которые могут быть заключены в сталь для дополнительной защиты.
Золото эффективно, но дорого
Золото является хорошим проводником электричества и не тускнеет, как другие металлы, при контакте с воздухом - например, сталь или медь могут окисляться (корродировать) при длительном контакте с кислородом. Золото особенно дорогое, и оно используется только для определенных материалов, таких как компоненты печатных плат или небольшие электрические соединители. Некоторые материалы могут быть покрыты золотом в качестве электрического проводника или использовать небольшое количество золота, которое затем покрывается другим материалом, чтобы снизить производственные затраты.
Сталь и латунные сплавы имеют особое применение
Сталь - это сплав железа, который также является проводником, и является негибким металлом, который очень агрессивен при контакте с воздухом. Его сложно отливать, и он не используется в небольших изделиях или машинах; вместо этого сталь используется для ограждения других проводников или для больших конструкций. Латунь, которая также является сплавом, является растяжимым металлом, который позволяет легко сгибать и формовать различные детали для небольших машин. Он менее коррозионный, чем сталь, немного более проводящий, дешевле в приобретении и сохраняет ценность после использования, в то время как стальной сплав ценен только при первой покупке.