Wat is het meest geleidende element?

ThoughtCo / Hilary Allison

Geleidbaarheid verwijst naar het vermogen van een materiaal om energie over te brengen. Er zijn verschillende soorten geleidbaarheid, waaronder elektrische, thermische en akoestische geleidbaarheid. Het meest elektrisch geleidend element is zilver , gevolgd door koper en goud. Zilver heeft ook de hoogste thermische geleidbaarheid van elk element en de hoogste lichtreflectie. Hoewel het de beste is bestuurder , worden koper en goud vaker gebruikt in elektrische toepassingen omdat koper minder duur is en goud een veel hogere corrosieweerstand heeft. Omdat zilver dof wordt, is het voor hoge frequenties minder wenselijk omdat het buitenoppervlak minder geleidend wordt.

Om te waarom zilver de beste geleider is, is het antwoord dat zijn elektronen vrijer kunnen bewegen dan die van de andere elementen. Dit heeft te maken met zijn valentie en kristalstructuur.

De meeste metalen geleiden elektriciteit. Andere elementen met een hoge elektrische geleidbaarheid zijn aluminium, zink, nikkel , ijzer en platina. Messing en brons zijn elektrisch geleidend legeringen , in plaats van elementen.

Tabel van de geleidende orde van metalen

Deze lijst van elektrische geleidbaarheid omvat zowel legeringen als zuivere elementen. Omdat de grootte en vorm van een stof de geleidbaarheid beïnvloeden, gaat de lijst ervan uit dat alle monsters even groot zijn. In volgorde van meest geleidend naar minst geleidend:

1. Zilver
2. Koper
3. Goud
4. Aluminium
5. Zink
6. Nikkel
7. Messing
8. Bronzen
9. Ijzer
10. Platina
11. Koolstofstaal
12. Lood
13. Roestvrij staal

Factoren die de elektrische geleidbaarheid beïnvloeden

Bepaalde factoren kunnen van invloed zijn op hoe goed een materiaal elektriciteit geleidt.

Temperatuur:Veranderende temperatuur van zilver of een andere geleider verandert de geleidbaarheid. In het algemeen veroorzaakt het verhogen van de temperatuur thermische excitatie van de atomen en vermindert de geleidbaarheid terwijl de soortelijke weerstand toeneemt. De relatie is lineair, maar breekt af bij lage temperaturen.onzuiverheden:Het toevoegen van een onzuiverheid aan een geleider vermindert de geleidbaarheid. Sterling zilver is bijvoorbeeld niet zo'n goede geleider als puur zilver. Geoxideerd zilver is niet zo'n goede geleider als ongeschonden zilver. Onzuiverheden belemmeren de elektronenstroom.Kristalstructuur en fasen:Als er verschillende fasen van een materiaal zijn, zal de geleidbaarheid iets vertragen op het grensvlak en kan deze van de ene structuur verschillen dan van de andere. De manier waarop een materiaal is verwerkt, kan van invloed zijn op hoe goed het elektriciteit geleidt.Elektromagnetische velden:Geleiders wekken hun eigen elektromagnetische velden op wanneer er elektriciteit doorheen loopt, met het magnetische veld loodrecht op het elektrische veld. Externe elektromagnetische velden kunnen magnetoweerstand produceren, wat de stroomstroom kan vertragen.Frequentie:Het aantal oscillatiecycli dat een elektrische wisselstroom per seconde voltooit, is de frequentie in Hertz. Boven een bepaald niveau kan een hoge frequentie ervoor zorgen dat er stroom om een ​​geleider vloeit in plaats van er doorheen (skin effect). Omdat er geen oscillatie en dus geen frequentie is, treedt het skin-effect niet op bij gelijkstroom.