Was ist das leitfähigste Element?

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

Wie zu Warum Silber ist der beste Leiter, die Antwort ist, dass seine Elektronen sich freier bewegen 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 eher elektrisch leitende Legierungen als Elemente.

Tabelle der leitfähigen Ordnung der Metalle

Diese Liste der elektrischen Leitfähigkeit umfasst sowohl Legierungen als auch reine Elemente. Da die Größe und Form eines Stoffes seine Leitfähigkeit beeinflusst, wird in der Liste davon ausgegangen, 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 die elektrische Leitfähigkeit eines Materials beeinflussen.

• Temperatur: Das Ändern der Temperatur von Silber oder einem anderen Leiter verändert die Leitfähigkeit. Im Allgemeinen bewirkt eine Erhöhung der Temperatur eine thermische Erregung der Atome und verringert die Leitfähigkeit, während der spezifische Widerstand erhöht wird. Die Beziehung ist linear, bricht aber bei niedrigen Temperaturen zusammen.
• Verunreinigungen: Das Hinzufügen einer Verunreinigung zu einem Leiter verringert dessen Leitfähigkeit. Beispielsweise ist Sterling Silber nicht so gut wie reines Silber. Oxidiertes Silber ist kein so guter Leiter wie ungetrübtes Silber. Verunreinigungen behindern den Elektronenfluss.
• Kristallstruktur und Phasen: Wenn es unterschiedliche Phasen eines Materials gibt, verlangsamt sich die Leitfähigkeit an der Grenzfläche geringfügig und kann sich von einer Struktur zur anderen unterscheiden. Die Art und Weise, wie ein Material verarbeitet wurde, kann die Stromleitung beeinflussen.
• Elektromagnetische Felder: Leiter erzeugen ihre eigenen elektromagnetischen Felder, wenn sie von Elektrizität durchflossen werden, wobei das Magnetfeld senkrecht zum elektrischen Feld steht. Externe elektromagnetische Felder können einen Magnetwiderstand erzeugen, der den Stromfluss verlangsamen kann.
• Frequenz: Die Anzahl der Oszillationszyklen, die ein elektrischer Wechselstrom pro Sekunde durchläuft, ist seine Frequenz in Hertz. Ab einem bestimmten Pegel kann eine hohe Frequenz dazu führen, dass Strom um einen Leiter fließt und nicht durch ihn (Skin-Effekt). Da es keine Schwingung und damit keine Frequenz gibt, tritt der Skin-Effekt bei Gleichstrom nicht auf.