Elektrische geleiders bezitten beweegbare elektrisch geladen deeltjes, aangeduid als "elektronen" in metalen. Wanneer op bepaalde punten een elektrische lading op een metaal wordt toegepast, zullen de elektronen bewegen en elektriciteit doorlaten. Materialen met een hoge elektronenmobiliteit zijn goede geleiders en materialen met een lage elektronenmobiliteit zijn geen goede geleiders, in plaats daarvan aangeduid als "isolatoren."

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Koper, zilver, aluminium, goud, staal en messing zijn gebruikelijke geleiders van elektriciteit. Hoewel zilver en goud beide effectief zijn, zijn ze te duur voor algemeen gebruik. Individuele eigenschappen maken elk ideaal voor specifieke doeleinden.

Koper en zilver zijn meest voorkomende

Zilver is de beste geleider van elektriciteit omdat het een hoger aantal beweegbare 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 een metaal, hoe groter de geleidbaarheid. Zilver is echter duurder dan andere materialen en wordt normaal niet gebruikt tenzij het vereist 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 verkoperd en elektromagneetkernen zijn normaal omwikkeld met koperdraad. Koper is ook gemakkelijk te solderen en in draden te wikkelen, dus het wordt vaak gebruikt wanneer een grote hoeveelheid geleidend materiaal nodig is.

Aluminium werkt goed, maar heeft risico's

Aluminium, vergeleken met eenheidsgewicht, is eigenlijk meer geleidend dan koper en kost minder. Aluminiummateriaal wordt gebruikt in huishoudelijke producten of in bedrading, maar het is geen gebruikelijke keuze, omdat het verschillende structurele gebreken vertoont. Aluminium heeft bijvoorbeeld de neiging om een ​​elektrisch resistent oxideoppervlak te vormen in elektrische verbindingen, wat de verbinding tot oververhitting kan veroorzaken. Aluminium wordt in plaats daarvan gebruikt voor hoogspanningsverbindingen (zoals bovengrondse telefoonkabels) die kunnen worden ingekapseld in staal voor extra bescherming.

Goud is effectief, maar duur

Goud is een goede elektrische geleider en dof niet zoals andere metalen wanneer ze aan de lucht worden blootgesteld - bijvoorbeeld staal of koper kunnen oxideren (corroderen) bij langdurig gedrag met zuurstof. Goud is bijzonder duur en wordt alleen gebruikt voor bepaalde materialen, zoals printplaatcomponenten of kleine elektrische connectoren. Sommige materialen kunnen verguld worden als een elektrische geleider, of een kleine hoeveelheid goud gebruiken die vervolgens in een ander materiaal wordt geplateerd om productiekosten te verlagen.

Staal en messinglegeringen hebben speciale toepassingen

Staal is een ijzerlegering, die ook een geleider is, en is een inflexibel metaal dat zeer corrosief is bij blootstelling aan lucht. Het is moeilijk te gieten en wordt niet gebruikt in kleine producten of machines; in plaats daarvan wordt staal gebruikt om andere geleiders te omhullen of voor een grote structuur. Messing, dat ook een legering is, is een treksterktemetaal dat het gemakkelijk maakt om te buigen en in verschillende delen te vormen voor kleinere machines. Het is minder corrosief dan staal, is iets beter geleidend, goedkoper in aanschaf en behoudt nog steeds waarde na gebruik, terwijl een staallegering alleen waardevol is bij de eerste aankoop.