Was ist das leitfähigste Element?

ThoughtCo / Hilary Allison

Leitfähigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials, Energie zu übertragen. Es gibt verschiedene Arten von Leitfähigkeit, einschließlich elektrischer, thermischer und akustischer Leitfähigkeit. Am meisten elektrisch leitfähig Element ist Silber- , gefolgt von Kupfer und Gold. Silber hat auch die höchste Wärmeleitfähigkeit aller Elemente und das höchste Lichtreflexionsvermögen. Obwohl es das Beste ist Treiber , Kupfer und Gold werden häufiger in elektrischen Anwendungen verwendet, da Kupfer kostengünstiger ist und Gold eine viel höhere Korrosionsbeständigkeit aufweist. Da Silber anläuft, ist es für hohe Frequenzen weniger wünschenswert, da die äußere Oberfläche weniger leitfähig wird.

Bezüglich warum Silber ist der beste Leiter, die Antwort ist, dass sich seine Elektronen freier bewegen können als die der anderen Elemente. Dies hat mit seiner Wertigkeit und Kristallstruktur zu tun.

Die meisten Metalle leiten Strom. Andere Elemente mit hoher elektrischer Leitfähigkeit sind Aluminium, Zink, Nickel , Eisen und Platin. Messing und Bronze sind elektrisch leitfähig Legierungen , eher als Elemente.

Tabelle der Leitfähigkeitsordnung von Metallen

Diese Liste der elektrischen Leitfähigkeit umfasst sowohl Legierungen als auch reine Elemente. Da Größe und Form einer Substanz ihre Leitfähigkeit beeinflussen, geht die Liste davon aus, dass alle Proben dieselbe Größe haben. In der Reihenfolge von am leitfähigsten bis am wenigsten leitfähig:

1. Silber
2. Kupfer
3. Gold
4. Aluminium
5. Zink
6. Nickel
7. Messing
8. Bronze
9. Eisen
10. Platin
11. Kohlenstoffstahl
12. Führen
13. Rostfreier Stahl

Faktoren, die die elektrische Leitfähigkeit beeinflussen

Bestimmte Faktoren können beeinflussen, wie gut ein Material Strom leitet.

Temperatur:Eine Änderung der Temperatur von Silber oder anderen Leitern verändert seine Leitfähigkeit. Im Allgemeinen bewirkt eine Erhöhung der Temperatur eine thermische Anregung der Atome und verringert die Leitfähigkeit, während der spezifische Widerstand erhöht wird. Der Zusammenhang ist linear, bricht aber bei tiefen Temperaturen zusammen.Verunreinigungen:Das Hinzufügen einer Verunreinigung zu einem Leiter verringert seine Leitfähigkeit. Beispielsweise ist Sterlingsilber kein so guter Leiter wie reines Silber. Oxidiertes Silber leitet nicht so gut wie nicht getrübtes Silber. Verunreinigungen behindern den Elektronenfluss.Kristallstruktur und Phasen:Wenn es verschiedene Phasen eines Materials gibt, verlangsamt sich die Leitfähigkeit an der Grenzfläche leicht und kann von einer Struktur zur anderen unterschiedlich sein. Die Art und Weise, wie ein Material verarbeitet wurde, kann Einfluss darauf haben, wie gut es Strom leitet.Elektromagnetische Felder:Leiter erzeugen ihre eigenen elektromagnetischen Felder, wenn Strom durch sie fließt, wobei das Magnetfeld senkrecht zum elektrischen Feld steht. Äußere elektromagnetische Felder können einen Magnetowiderstand erzeugen, der den Stromfluss verlangsamen kann.Frequenz:Die Anzahl der Schwingungszyklen, die ein elektrischer Wechselstrom pro Sekunde durchläuft, ist seine Frequenz in Hertz. Oberhalb eines bestimmten Pegels kann eine hohe Frequenz dazu führen, dass Strom um einen Leiter statt durch ihn fließt (Skin-Effekt). Da keine Schwingung und damit keine Frequenz vorhanden ist, tritt der Skin-Effekt bei Gleichstrom nicht auf.