A vezetőképesség az anyag energiaátviteli képességére utal. Különböző típusú vezetőképesség létezik, beleértve az elektromos, hő- és akusztikus vezetőképességet. A legtöbb elektromosan vezetőképes elem van ezüst, amelyet réz és arany követ. Az ezüstnek továbbá a legmagasabb hővezető képessége bármely elemnél és a legnagyobb fényvisszaverő képességgel rendelkezik. Bár ez a legjobb karmester, a réz és az arany gyakrabban használatos az elektromos alkalmazásokban, mivel a réz olcsóbb és az arany sokkal nagyobb korrózióállóságú. Mivel az ezüst elhalványul, kevésbé kívánatos a magas frekvenciákhoz, mert a külső felület kevésbé vezetőképes.
Ami miért az ezüst a legjobb vezető, a válasz az, hogy elektronjai szabadabban mozognak, mint a többi elemé. Ennek köze van valenciájához és kristályszerkezetéhez.
A legtöbb fém áramot vezet. Egyéb nagy vezetőképességű elemek: alumínium, cink, nikkel, vas és platina. A sárgaréz és a bronz villamosan vezetőképesek ötvözetek, nem pedig elemek.
A fémek vezetőképességének táblázata
Az elektromos vezetőképesség e listája ötvözeteket és tiszta elemeket tartalmaz. Mivel egy anyag mérete és alakja befolyásolja annak vezetőképességét, a lista feltételezi, hogy az összes minta azonos méretű. A vezetőképességtől a legkevesebb vezetőkért:
- Ezüst
- Réz
- Arany
- Alumínium
- Cink
- Nikkel
- Sárgaréz
- Bronz
- Vas
- Platina
- Szénacél
- Vezet
- Rozsdamentes acél
Az elektromos vezetőképességet befolyásoló tényezők
Bizonyos tényezők befolyásolhatják az anyag villamosenergia-vezetését.
- Hőfok: Az ezüst vagy bármely más vezető hőmérsékletének megváltozása megváltoztatja annak vezetőképességét. Általában a hőmérséklet emelése az atomok hő gerjesztését okozza, és csökkenti a vezetőképességet, miközben növeli az ellenállást. A kapcsolat lineáris, de alacsony hőmérsékleten bomlik.
- Szennyező anyagok: Tisztaság hozzáadása a vezetőhöz csökkenti annak vezetőképességét. Például az ezüst nem olyan jó vezetőképes, mint a tiszta ezüst. Az oxidált ezüst nem olyan jó vezetőképességű, mint az őrizetlen ezüst. A szennyeződések akadályozzák az elektronáramlást.
- Kristályszerkezet és fázisok: Ha az anyag különböző fázisai vannak, akkor a vezetőképesség kissé lassul a felületen, és különbözhet az egyes szerkezetektől. Az anyag feldolgozásának módja befolyásolhatja az áramvezetést.
- Elektromágneses mezők: A vezetők saját elektromágneses tereiket generálnak, amikor az áram áthalad rajtuk keresztül, a mágneses mező merőleges az elektromos mezőre. A külső elektromágneses mezők mágneses ellenállást hozhatnak létre, ami lelassíthatja az áram áramlását.
- Frekvencia: A váltakozó villamos áram másodpercenként befejező oszcillációs ciklusainak száma a frekvenciája Hertzben van. Egy bizonyos szint felett a magas frekvencia áramot vezethet a vezető körül, nem pedig rajta keresztül (bőrhatás). Mivel nincs rezgés és így nem frekvencia, a bőrhatás nem fordul elő egyenárammal.