Elektrik iletkenleri, metallerde "elektronlar" olarak adlandırılan hareketli elektrik yüklü parçacıklara sahiptir. Bir metale belirli noktalarda elektrik yükü uygulandığında, elektronlar hareket edecek ve elektriğin geçmesine izin verecektir. Yüksek elektron hareketliliğine sahip malzemeler iyi iletkenlerdir ve düşük elektron hareketliliğine sahip malzemeler iyi iletken değildir, bunun yerine "yalıtkanlar" olarak adlandırılır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Bakır, Gümüş, Alüminyum, Altın, Çelik ve Pirinç, elektriğin ortak iletkenleridir. Gümüş ve altın her ikisi de etkili olsa da, ortak kullanım için çok pahalıdır. Bireysel özellikler, her birini belirli amaçlar için ideal kılar.
Bakır ve Gümüş En Yaygındır
Gümüş, daha fazla sayıda hareketli atom (serbest elektronlar) içerdiğinden elektriği en iyi iletir. Bir malzemenin iyi bir iletken olması için içinden geçen elektriğin elektronları hareket ettirebilmesi gerekir; bir metalde ne kadar fazla serbest elektron varsa, iletkenliği o kadar büyük olur. Ancak gümüş, diğer malzemelerden daha pahalıdır ve uydular veya devre kartları gibi özel ekipmanlar için gerekmedikçe normalde kullanılmaz. Bakır, gümüşten daha az iletkendir ancak daha ucuzdur ve yaygın olarak ev aletlerinde etkili bir iletken olarak kullanılır. Çoğu tel bakır kaplıdır ve elektromıknatıs çekirdekler normalde bakır tel ile sarılır. Bakırın lehimlenmesi ve tellere sarılması da kolaydır, bu nedenle genellikle büyük miktarda iletken malzeme gerektiğinde kullanılır.
Alüminyum İyi Çalışır, Ancak Riskleri Vardır
Alüminyum, birim ağırlıkla karşılaştırıldığında aslında bakırdan daha iletkendir ve maliyeti daha düşüktür. Alüminyum malzeme ev ürünlerinde veya kablolamada kullanılmaktadır ancak birçok yapısal kusuru olduğu için yaygın bir seçim değildir. Örneğin, alüminyum, elektrik bağlantılarında, bağlantının aşırı ısınmasına neden olabilecek, elektriksel olarak dirençli bir oksit yüzey oluşturma eğilimindedir. Bunun yerine, ek koruma için çelikle kaplanabilen yüksek voltajlı iletim hatlarında (havai telefon kabloları gibi) alüminyum kullanılır.
Altın Etkili Ama Pahalıdır
Altın iyi bir elektrik iletkenidir ve havaya maruz kaldığında diğer metaller gibi kararmaz - örneğin, çelik veya bakır oksijenle uzun süre temas ettiğinde oksitlenebilir (aşınabilir). Altın özellikle pahalıdır ve yalnızca devre kartı bileşenleri veya küçük elektrik konektörleri gibi belirli malzemeler için kullanılır. Bazı malzemeler, bir elektrik iletkeni olarak altın kaplama alabilir veya üretim maliyetlerini azaltmak için daha sonra başka bir malzemeye kaplanan az miktarda altın kullanabilir.
Çelik ve Pirinç Alaşımlarının Özel Kullanım Alanları Vardır
Çelik, aynı zamanda bir iletken olan ve havaya maruz kaldığında oldukça aşındırıcı olan esnek olmayan bir metal olan bir demir alaşımıdır. Dökümü zordur ve küçük ürünlerde veya makinelerde kullanılmaz; bunun yerine çelik, diğer iletkenleri kaplamak veya büyük yapı için kullanılır. Aynı zamanda bir alaşım olan pirinç, daha küçük makineler için bükülmeyi ve farklı parçalara kalıplamayı kolaylaştıran bir çekme metalidir. Çelikten daha az aşındırıcıdır, biraz daha iletkendir, satın alınması daha ucuzdur ve kullanımdan sonra hala değerini korurken, çelik alaşımı yalnızca ilk satın alındığında değerlidir.