Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Meď a striebro sú najbežnejšie
- Hliník funguje dobre, ale má riziká
- Zlato je efektívne, ale drahé
- Zliatiny ocele a mosadze majú špeciálne použitie
Elektrické vodiče obsahujú pohyblivé elektricky nabité častice, ktoré sa v kovoch označujú ako „elektróny“. Keď sa na kov v určitých bodoch aplikuje elektrický náboj, elektróny sa budú pohybovať a umožnia prejsť elektrine. Materiály s vysokou pohyblivosťou elektrónov sú dobrými vodičmi a materiály s nízkou pohyblivosťou elektrónov nie sú dobrými vodičmi, namiesto toho sa nazývajú „izolátory“.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Meď, striebro, hliník, zlato, oceľ a mosadz sú bežné vodiče elektriny. Zatiaľ čo striebro aj zlato sú účinné, na bežné použitie sú príliš drahé. Vďaka individuálnym vlastnostiam je každý ideálny na konkrétne účely.
Meď a striebro sú najbežnejšie
Striebro je najlepším vodičom elektriny, pretože obsahuje vyšší počet pohyblivých atómov (voľné elektróny). Aby bol materiál dobrým vodičom, musí elektrina, ktorá prechádza cez neho, byť schopná pohybovať elektrónmi; čím viac voľných elektrónov v kovu, tým väčšia je jeho vodivosť. Striebro je však drahšie ako iné materiály a bežne sa nepoužíva, pokiaľ to nie je potrebné pre špecializované vybavenie, ako sú satelity alebo dosky s plošnými spojmi. Meď je menej vodivá ako striebro, ale je lacnejšia a bežne sa používa ako účinný vodič v domácich spotrebičoch. Väčšina drôtov je medená a elektromagnetické jadrá sú obvykle obalené medeným drôtom. Meď sa tiež ľahko spája a balí do drôtov, preto sa často používa, keď je potrebné veľké množstvo vodivého materiálu.
Hliník funguje dobre, ale má riziká
Hliník v porovnaní s jednotkovou hmotnosťou je v skutočnosti vodivejší ako meď a stojí menej. Hliníkový materiál sa používa v domácich výrobkoch alebo v elektroinštalácii, ale nie je bežnou voľbou, pretože má niekoľko štrukturálnych nedostatkov. Napríklad hliník má tendenciu tvoriť elektricky odolný oxidový povrch pri elektrických pripojeniach, čo môže spôsobiť prehriatie spojenia. Hliník sa namiesto toho používa pre vysokonapäťové prenosové vedenia (ako sú telefónne káble nad hlavou), ktoré môžu byť pre ďalšiu ochranu zapuzdrené do ocele.
Zlato je efektívne, ale drahé
Zlato je dobrý elektrický vodič a nepoškodzuje ho ako iné kovy, keď je vystavené vzduchu - napríklad oceľ alebo meď môžu oxidovať (korodovať), keď sú v dlhodobom kontakte s kyslíkom. Zlato je obzvlášť drahé a používa sa iba pri určitých materiáloch, ako sú súčasti dosiek plošných spojov alebo malé elektrické konektory. Niektoré materiály môžu dostávať pokovovanie ako elektrický vodič alebo použiť malé množstvo zlata, ktoré sa potom nanáša na iný materiál, aby sa znížili výrobné náklady.
Zliatiny ocele a mosadze majú špeciálne použitie
Oceľ je zliatina železa, ktorá je tiež vodičom a je nepružným kovom, ktorý je pri vystavení vzduchu vysoko korozívny. Odlievanie je ťažké a nepoužíva sa v malých výrobkoch alebo strojoch; namiesto toho sa oceľ používa na zapuzdrenie iných vodičov alebo na veľkú konštrukciu. Mosadz, ktorá je tiež zliatinou, je ťahaný kov, ktorý uľahčuje ohýbanie a formovanie do rôznych častí pre menšie stroje. Je menej korozívna ako oceľ, o niečo vodivejšia, lacnejšia na nákup a stále si zachováva hodnotu po použití, zatiaľ čo oceľová zliatina je hodnotná iba pri prvom nákupe.