Metalen als aluminium, koper, zilver en goud geleiden elektrische stroom erg goed. Koper wordt daarom op grote schaal als geleider, bijvoorbeeld in stroomdraad, toegepast.
Alle metalen zijn geleiders. De beste, dat wil zeggen met de kleinste soortelijke weerstand, zijn zilver en koper, omdat hun enige valentie-elektron zich vrijwel als een vrij gas door het kristalrooster beweegt, maar ook aluminium is een goede geleider.
Elektrische geleiding is het transport van elektrische ladingen door geladen deeltjes. Een stof kan alleen stroom geleiden wanneer er deeltjes aanwezig zijn die de elektronenstroom kunnen doorgeven.
Bij het toevoegen van geladen deeltjes aan een geleider neemt de afstand tussen de deeltjes af, waardoor het steeds meer energie per ladingseenheid kost om extra lading toe te voegen. Dit is de potentiaal ofwel spanning van die geleider, uitgedrukt in volt (V).
Zo'n materiaal noemen we een isolator. In een isolator zitten de elektrische deeltjes vast. Hierdoor kan een spanningsbron de elektrische deeltjes niet door de stof duwen. Voorbeelden van isolatoren zijn hout, plastic, rubber, glas, keramiek, steen en vooral lucht.
Veel warmte-isolatie berust op het vasthouden van lucht omdat stilstaande lucht zelf een goede isolator is. Lucht is eveneens een elektrische isolator maar elektrische olie is veel beter en zorgt ook voor een goede warmte-overdracht om de elektrische installatie te koelen.
Stoffen waar elektrische energie slecht doorheen gaat noemen we isolatoren. Voorbeelden van isolatoren zijn: plastic, rubber, hout en lucht. Om een stroomkring te maken moeten we geleiders gebruiken. Vaak zijn dit draden die van koper gemaakt zijn.
Zonder doping geleiden de kunststoffen niet of nauwelijks. De valentieband is dan vol, zodat de elektronen zich niet kunnen bewegen, en de geleidingsband is leeg. De doping van geleidende kunststoffen lijkt in vele opzichten op die van halfgeleiders.
Zilver en koper zijn twee van de best geleidende metalen. Doordat de elektronen zich vrijwel als een gas door het kristalrooster kunnen bewegen, is de soortelijke weerstand hiervan laag. Dat zorgt voor de goede geleiding van de stroom.
Metalen zijn goede stroomgeleiders. Dat komt omdat de elektronen zich door een metalen voorwerp kunnen verplaatsen. Ze komen weer naar elkaar toe.
Metalen als aluminium, koper, zilver en goud geleiden elektrische stroom erg goed. Koper wordt daarom op grote schaal als geleider, bijvoorbeeld in stroomdraad, toegepast.
Geleidingsvermogen, of conductantie of geleidbaarheid, is een grootheid die aangeeft hoe goed een voorwerp stroom geleidt bij een bepaalde spanning. Geleidingsvermogen is het omgekeerde van weerstand. Een voorwerp met een groot geleidingsvermogen heeft juist een kleine weerstand en andersom.
Water geleidt van nature elektrische stroom door de aanwezigheid van positieve (kationen) en negatieve ionen (anionen). Dit wordt de geleidbaarheid genoemd en uitgedrukt in Siemens per meter. Voor meer nauwkeurigheid wordt meestal de eenheid micro Siemens per centimeter gebruikt (µS/cm).
Stoffen die een zeer slechte warmtegeleiding hebben heten (warmte)isolatoren. Stilstaande lucht is een erg goede isolator, vandaar dat het vaak als isolatie gebruikt wordt (in een spouwmuur, in gaatjes van een wollen trui of in glaswol).
Een isolator is een stof die slecht warmte geleid. Lucht is een goede isolator maar als je alleen lucht gebruikt ontstaat er ook stroming. Bij piepschuim is de lucht opgesloten in kleine balletjes waardoor er geen stroming mogelijk is. Andere oplossingen zijn bijvoorbeeld wol of glaswol.
Goud gebruik je niet omdat het zo'n geweldig geleidingsvermogen heeft (het is minder dan dat van koper en zilver) maar omdat het element niet oxideert aan de lucht. Het geleidingsvermogen van het metaal doet er trouwens niet toe: wat telt is de weerstand in absolute zin.
Een thermische geleider is een stof die de warmte goed geleid. De mate waarin een stof warmte geleid, wordt weergegeven door de thermische geleidbaarheid. Zeer goede warmtegeleiders zijn diamant, goud, en zilver. Stoffen die een zeer slechte warmtegeleiding hebben heten (warmte)isolatoren.
Materialen die de stroom niet doorlaten noemt men isolatoren. Plastiek, rubber, wol, droog papier, droog hout, glas, porcelein... zijn goede isolatoren.
Geleidende kunststoffen
Electrische geleiding? Dat gebeurt door metalen. Niet door kunststof. Kunststof is een isolator.
Zo'n materiaal noemen we een isolator . Voorbeelden van isolatoren zijn hout, plastic , rubber, glas en vooral lucht.
We denken meteen aan metalen en plastic als geleider of isolator. Wat de meesten niet weten is dat (zuiver) water een slechte geleider is! Dat heet weerstand (Ohm). Hoe meer weerstand (dus hoe hoger de Ohm), hoe slechter de elektriciteit erdoor raakt.
Omdat ijzer een mooie regelmatige structuur heeft waarin elektronen makkelijk van het ene ijzeratoom naar het andere kunnen overspringen, geleidt ijzer erg goed. Hout heeft een heel onregelmatige structuur en kan die elektronen niet makkelijk overdragen.