Inhoud
Elektrische geleiders zijn materialen met elektrisch geladen vrije deeltjes, in metalen "elektronen" genoemd. Wanneer op sommige punten van een metaal een elektrische lading wordt toegepast, zullen de elektronen bewegen en de elektriciteit laten passeren. Materialen met een hoge elektronenmobiliteit zijn goede geleiders en die met een lage elektronenmobiliteit zijn geen goede geleiders, die "isolatoren" worden genoemd.
Koper en zilver
Zilver is de beste geleider van elektriciteit omdat het een groter aantal bewegende atomen bevat (vrije elektronen). Om een materiaal een goede geleider te laten zijn, moet de elektriciteit die er doorheen gaat de elektronen kunnen verplaatsen; hoe meer vrije elektronen in het metaal, hoe groter de geleidbaarheid. Zilver is echter duurder dan andere materialen en wordt normaal niet gebruikt, tenzij het nodig is voor gespecialiseerde apparatuur zoals satellieten of printplaten. Koper is minder geleidend dan zilver, maar is goedkoper en wordt vaak gebruikt als een effectieve geleider in huishoudelijke apparaten. De meeste draden zijn van nikkel voorzien koper en de elektromagnetische kernen zijn meestal omwikkeld met koperen draden. Koper is gemakkelijk te lassen en op draden te wikkelen, dus wordt het meestal gebruikt wanneer een grote hoeveelheid geleidend materiaal vereist is.
Roestvrij staal
Aluminium is in gewichtsverhouding meer geleidend dan koper en kost minder. Het wordt gebruikt in huishoudelijke producten of bedrading, maar het is geen gebruikelijke optie omdat het verschillende structurele defecten vertoont. Aluminium heeft bijvoorbeeld de neiging een elektrisch resistief oxide-oppervlak te vormen op de elektrische verbindingen, waardoor het oververhit kan raken. Het wordt gebruikt in hoogspanningsleidingen (bijv. Telefoonkabels), die kunnen worden afgedekt met staal voor extra bescherming.
goud
Goud is een goede elektrische geleider en kleurt niet, net als andere metalen, wanneer het wordt blootgesteld aan lucht. Staal of koper kunnen bijvoorbeeld oxideren (corroderen) als ze lange tijd aan zuurstof worden blootgesteld. Goud is vrij duur en wordt alleen gebruikt op bepaalde materialen, zoals printplaatcomponenten of kleine elektrische connectoren. Sommige materialen kunnen gouden coating krijgen als een elektrische geleider of een kleine hoeveelheid goud gebruiken die een ander coatingmateriaal krijgt om de productiekosten te verminderen.
Staal en messing
Staal is een ijzeren legering die ook een geleider is en een niet-flexibel metaal is dat zeer corrosief is bij blootstelling aan lucht. Het is moeilijk te vormen en wordt niet gebruikt op kleine producten of machines; in plaats daarvan wordt staal gebruikt om andere geleiders in te schakelen of in grote structuren. Messing, dat ook een metaallegering is, is een treksterktemetaal dat het gemakkelijk maakt om te buigen en vorm te geven aan verschillende delen van kleinere machines. Het is minder corrosief dan staal, een beetje meer geleidend, goedkoper om te kopen en behoudt nog steeds waarde na gebruik, terwijl staallegering alleen waardevol is bij de eerste aankoop.