Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Kobber og sølv er vanligst
- Aluminium fungerer bra, men har risiko
- Gull er effektivt, men dyrt
- Stål og messinglegeringer har spesielle bruksområder
Elektriske ledere har bevegelige elektrisk ladede partikler, referert til som "elektroner" i metaller. Når en elektrisk ladning påføres på et metall på bestemte punkter, vil elektronene bevege seg og la strøm gå gjennom. Materialer med høy elektronmobilitet er gode ledere og materialer med lav elektronmobilitet er ikke gode ledere, i stedet kalt "isolatorer."
TL; DR (for lang; ikke lest)
Kobber, sølv, aluminium, gull, stål og messing er vanlige ledere av elektrisitet. Mens sølv og gull begge er effektive, er de for dyre for vanlig bruk. Individuelle egenskaper gjør hver ideell til spesifikke formål.
Kobber og sølv er vanligst
Sølv er den beste lederen for elektrisitet fordi det inneholder et større antall bevegelige atomer (gratiselektroner). For at et materiale skal være en god leder, må strømmen som føres gjennom det være i stand til å bevege elektronene; jo mer elektroner i et metall, desto større er ledningsevnen. Sølv er imidlertid dyrere enn andre materialer og brukes normalt ikke med mindre det er nødvendig for spesialisert utstyr som satellitter eller kretskort. Kobber er mindre ledende enn sølv, men er billigere og ofte brukt som en effektiv leder i husholdningsapparater. De fleste ledninger er kobberbelagt og elektromagnetkjerner er normalt pakket inn med kobbertråd. Kobber er også lett å lodde og pakke inn i ledninger, så det blir ofte brukt når det kreves en stor mengde ledende materiale.
Aluminium fungerer bra, men har risiko
Sammenlignet med enhetens vekt er aluminium faktisk mer ledende enn kobber og koster mindre. Aluminiumsmateriale brukes i husholdningsprodukter eller i kabling, men det er ikke et vanlig valg fordi det har flere strukturelle feil. For eksempel har aluminium en tendens til å danne en elektrisk motstandsdyktig oksydoverflate i elektriske tilkoblinger, noe som kan føre til at forbindelsen blir overopphetet. Aluminium brukes i stedet for høyspent transmisjonslinjer (som for eksempel telefonledninger) som kan innkapsles i stål for ytterligere beskyttelse.
Gull er effektivt, men dyrt
Gull er en god elektrisk leder og sverter ikke som andre metaller når de blir utsatt for luften - for eksempel kan stål eller kobber oksidere (korroderer) når de er i langvarig oppførsel med oksygen. Gull er spesielt dyrt og brukes bare til visse materialer, for eksempel kretskortkomponenter eller små elektriske kontakter. Noen materialer kan motta gullbelegg som en elektrisk leder, eller bruke en liten mengde gull som deretter er belagt i et annet materiale for å redusere produksjonskostnadene.
Stål og messinglegeringer har spesielle bruksområder
Stål er en legering av jern, som også er en leder, og er et ufleksibelt metall som er svært etsende når det utsettes for luft. Det er vanskelig å støpe og brukes ikke i små produkter eller maskiner; i stedet brukes stål til å omslutte andre ledere eller for stor struktur. Messing, som også er en legering, er et strekkmetall som gjør det enkelt å bøye og forme til forskjellige deler for mindre maskiner. Det er mindre etsende enn stål, litt mer ledende, billigere å kjøpe og beholder fortsatt verdien etter bruk, mens stållegering bare er verdifullt når du kjøper den først.