Električni vodniki imajo gibljive električno nabite delce, ki se v kovinah imenujejo "elektroni". Ko na določenih točkah na kovino nanesemo električni naboj, se elektroni premaknejo in omogočijo prehod električne energije. Materiali z visoko mobilnostjo elektronov so dobri prevodniki, materiali z nizko gibljivostjo elektronov pa niso dobri prevodniki, temveč se imenujejo "izolatorji".
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Baker, srebro, aluminij, zlato, jeklo in medenina so pogosti vodniki električne energije. Srebro in zlato sta sicer učinkovita, vendar sta predraga za splošno uporabo. Posamezne lastnosti so idealne za posebne namene.
Najpogostejša sta baker in srebro
Srebro je najboljši prevodnik električne energije, ker vsebuje večje število gibljivih atomov (prostih elektronov). Da je material dober prevodnik, mora elektrika, ki je skozenj speljana, zmožna premikati elektrone; več ko je prostih elektronov v kovini, večja je njena prevodnost. Vendar je srebro dražje od drugih materialov in se običajno ne uporablja, razen če je potrebno za specializirano opremo, kot so sateliti ali vezja. Baker je manj prevoden kot srebro, vendar je cenejši in se pogosto uporablja kot učinkovit vodnik v gospodinjskih aparatih. Večina žic je bakreno prevlečenih, elektromagnetna jedra pa so običajno ovita z bakreno žico. Baker je prav tako enostavno spajkati in zaviti v žice, zato se pogosto uporablja, kadar je potrebna velika količina prevodnega materiala.
Aluminij deluje dobro, vendar ima tveganja
V primerjavi z enoto teže je aluminij dejansko bolj prevoden kot baker in stane manj. Aluminijev material se uporablja v gospodinjskih izdelkih ali pri ožičenju, vendar ni pogosta izbira, ker ima več strukturnih napak. Na primer, aluminij ima nagnjenost k tvorbi električno odporne površine oksida v električnih povezavah, kar lahko povzroči pregrevanje povezave. Namesto tega se aluminij uporablja za visokonapetostne daljnovode (kot so nadzemni telefonski kabli), ki jih je za dodatno zaščito mogoče obložiti v jeklo.
Zlato je učinkovito, a drago
Zlato je dober električni vodnik in se ne obarva kot druge kovine, če je izpostavljeno zraku - jeklo ali baker lahko na primer oksidirata (korodirata) pri daljšem obnašanju s kisikom. Zlato je še posebej drago in se uporablja samo za nekatere materiale, na primer komponente tiskanih vezij ali majhne električne priključke. Nekateri materiali so lahko pozlačeni kot električni vodnik ali pa uporabijo majhno količino zlata, ki je nato prevlečeno z drugim materialom, da zmanjšajo proizvodne stroške.
Zlitine iz jekla in medenine imajo posebno uporabo
Jeklo je zlitina železa, ki je tudi prevodnik, in je prožna kovina, ki je zelo jedka, kadar je izpostavljena zraku. Težko je uliti in se ne uporablja v majhnih izdelkih ali strojih; namesto tega se jeklo uporablja za oblaganje drugih vodnikov ali za velike konstrukcije. Medenina, ki je tudi zlitina, je natezna kovina, ki omogoča enostavno upogibanje in oblikovanje v različne dele za manjše stroje. Je manj jedka kot jeklo, nekoliko bolj prevodna, cenejša za nakup in po uporabi še vedno ohranja vrednost, medtem ko je jeklena zlitina dragocena le ob prvem nakupu.