อะไรคือตัวนำที่ดี?

ตัวนำไฟฟ้าเป็นวัสดุที่มีคุณภาพพิเศษประกอบด้วยประจุไฟฟ้าที่เอื้อต่อการนำไฟฟ้า ประจุไฟฟ้าหรืออิเล็กตรอนอิสระนี้ไหลผ่านวัสดุเมื่อมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ กระแสนี้เรียกว่ากระแสไฟฟ้า ตัวนำส่วนใหญ่เป็นโลหะ วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ทองแดง เงิน ทอง และอลูมิเนียม

เงินมีค่าการนำไฟฟ้าสูงสุดของโลหะใดๆ เงินมักใช้ในหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าและในขั้วต่อความถี่วิทยุ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้าของสายไฟและชิ้นส่วนภายใน สายสัญญาณเสียงระดับไฮเอนด์มักใช้สีเงินเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเช่นกัน แบตเตอรี่ซิลเวอร์ออกไซด์มักใช้ในเครื่องช่วยฟังและนาฬิกา เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและมีอายุการใช้งานยาวนาน เงินไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบไฟฟ้าเนื่องจากมีราคาค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับโลหะอื่น ๆ ที่มีราคาไม่แพง

ทองแดงเป็นโลหะที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงเป็นอันดับสองรองจากเงิน เนื่องจากต้นทุนที่ต่ำลงอย่างมาก ทองแดงจึงถูกนำไปใช้ในการใช้งานที่กว้างกว่าเงินมาก ในปัจจุบัน การใช้ทองแดงโดยทั่วไปมักอยู่ในสายไฟฟ้า ซึ่งช่วยในการนำไฟฟ้า ทองแดงยังพบได้ทั่วไปในแผงวงจรและแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งทองแดงจะค่อยๆ แทนที่อะลูมิเนียมเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าที่สูงขึ้น

ทองเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทุนของมัน ส่วนใหญ่จะจำกัดเฉพาะส่วนประกอบเสียงและวิดีโอระดับไฮเอนด์และการเดินสายไฟฟ้า ข้อดี ทองมีข้อดีเหนือกว่าเงินและทองแดงที่เป็นสื่อนำไฟฟ้าที่เหนือกว่า นั่นคือ ทนทานต่อการกัดกร่อน ทองคำมักถูกใช้ในงานที่มีพลังงานสูง เช่น การเคลือบในยานอวกาศ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์สื่อสาร ทองยังไม่มีสิ่งทดแทนตัวนำในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือกัดกร่อนมาก

อลูมิเนียมเป็นโลหะดินที่มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุด และมีค่าการนำไฟฟ้าและมีราคาเทียบได้กับทองแดง โดยมีข้อดีคือมีน้ำหนักเบากว่าทองแดงมาก ข้อเสียของอะลูมิเนียมคือมันจะขยายตัวเมื่อโดนความร้อน และจำเป็นต้องพัฒนาชุดอุปกรณ์ไฟฟ้าใหม่ก่อนที่จะนำไปใช้ในการเดินสายไฟในบ้านได้อย่างปลอดภัย ในฐานะตัวนำ อลูมิเนียมเป็นเรื่องธรรมดาในบ้านสมัยใหม่ภายในสายไฟภายใน และมักใช้ร่วมกับลวดทองแดง