Science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Hoewel metalen en zouten vergelijkbare roosterstructuren hebben, zijn goede materialen voor elektrische bedrading, waarom in plaats daarvan?

Het is waar dat zowel metalen als zouten roosterstructuren hebben, maar dat is waar de gelijkenis eindigt als het gaat om elektrische geleidbaarheid. Dit is de reden waarom metalen de voorkeur hebben voor elektrische bedrading:

1. Gratis elektronen:

* metalen: Metalen hebben een unieke structuur waarbij hun buitenste elektronen losjes gebonden zijn aan de atomen. Deze elektronen zijn in wezen vrij om door het metalen rooster te bewegen. Wanneer een elektrisch veld wordt aangebracht, stromen deze vrije elektronen, waardoor een elektrische stroom ontstaat.

* zouten: Zouten zijn daarentegen samengesteld uit ionen (geladen deeltjes). Deze ionen worden in een rigide roosterstructuur gehouden door sterke elektrostatische krachten. Hoewel ze elektriciteit kunnen leiden wanneer opgelost in water (vormend elektrolyten), leiden ze geen elektriciteit in hun vaste toestand vanwege de vaste aard van hun ionen.

2. Geleidbaarheid:

* metalen: Metalen zijn uitstekende elektriciteitsgeleiders vanwege de overvloed aan vrije elektronen. Hun geleidbaarheid is over het algemeen veel hoger dan die van zouten.

* zouten: Hoewel zouten elektriciteit in oplossing kunnen leiden, is hun geleidbaarheid aanzienlijk lager dan die van metalen.

3. Praktische overwegingen:

* Duurzaamheid: Veel metalen zijn sterk, ductiel (in staat om in draden te worden getrokken) en bestand tegen corrosie, waardoor ze ideaal zijn voor langdurige bedradingstoepassingen.

* kosten: Metalen, vooral koper en aluminium, zijn relatief goedkoop om te produceren en zijn op grote schaal beschikbaar.

Samenvattend:

Hoewel zowel metalen als zouten roosterstructuren hebben, maakt de aanwezigheid van vrije elektronen in metalen ze veel superieure elektriciteitsgeleiders in vergelijking met zouten. Dit, gecombineerd met hun duurzaamheid en kosteneffectiviteit, maakt metalen de voorkeurskeuze voor elektrische bedrading.