Pourquoi les métaux sont des bons conducteurs d'éléctricité
Il n'est pas nécessaire d'être un ingénieur expert pour se rendre compte que la plupart des objets métalliques sont capables d'accumuler rapidement de la chaleur et nous savons également que le métal est présent dans de nombreuses installations et conductions électriques. Mais ce qui est moins clair pour nous, c'est le pourquoi : vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les métaux sont de bons conducteurs d'électricité ? Le secret réside dans la composition même de ces matériaux, dans leurs atomes, qui leur confère certaines propriétés qui en font les meilleurs conducteurs d'électricité. Dans cet article toutCOMMENT, nous examinons de plus près ce concept, afin que vous puissiez comprendre ce qu'est la conductivité électrique et pourquoi les métaux sont vos meilleurs alliés.
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Qu'est-ce qu'un matériau conducteur d'électricité ?
Un matériau bon conducteur d'électricité est un matériau qui permet à l'énergie de le traverser, c'est-à-dire qu'il n'oppose aucune résistance ou une résistance moindre que les autres matériaux. Cette capacité à laisser passer l'électricité est une caractéristique de certains éléments, solides, liquides et même gazeux, car ce n'est pas une propriété exclusive des métaux. Le graphite ou les solutions salines sont également de bons conducteurs qui permettent à l'électricité de les traverser facilement. Le fait de permettre à l'énergie de traverser un matériau, en rencontrant plus ou moins de résistance lors de son déplacement, dépend de la structure atomique de chaque matériau.
La plus petite unité de toute matière est l'atome (qui forme les différentes molécules). Les atomes sont des éléments neutres, qui possèdent des particules positives (protons) entourées de particules chargées négativement (électrons).
Les atomes qui composent la matière restent stables, mais au contact de l'électricité, dans certains cas, cet équilibre peut être modifié et faire que les électrons se libèrent, se séparent du noyau de l'atome et circulent, se déplacent et créent des liaisons qui leur permettent de se déplacer d'un bout à l'autre d'un matériau donné. Selon la structure atomique de chaque matériau, ce processus peut se produire dans une plus ou moins grande mesure, déterminant son degré de conductivité ainsi que d'autres propriétés, telles que sa malléabilité ou sa ductilité.
Conductivité électrique des métaux
La conductivité est donc la capacité non seulement des différents éléments ou matériaux, mais aussi des milieux ou espaces, à permettre la circulation de l'énergie électrique à travers eux. Ce concept, expliqué en termes simples, fait référence à la capacité d'un élément à laisser passer l'énergie électrique, ce qui permet de la transférer d'un point à un autre.
Dans le cas des métaux, cette capacité de transmission est très élevée. Leurs atomes possèdent un minimum de deux ou trois électrons externes (électrons de valence) qui sont rapidement libérés au contact d'une source d'énergie, formant des liaisons et des champs électromagnétiques qui leur permettent de passer, et qui parviennent également à maintenir la matière stable, c'est-à-dire sans qu'elle se déforme beaucoup ou, par exemple, qu'elle puisse brûler sous l'action de l'électricité. Dans d'autres matériaux à faible conductivité, comme le bois, cela ne se produit pas car la présence de ces électrons "libres" est minime.
Les meilleurs métaux conducteurs d'électricité
La structure atomique des métaux et aussi de certains alliages métalliques fait de ces matériaux les meilleurs conducteurs d'électricité, mais ils ne sont pas tous identiques, puisque, dans ce groupe, il y a ceux qui ont une capacité conductrice plus ou moins grande.
- Le cuivre est sans aucun doute l'un des métaux qui laissent le mieux passer l'électricité et, de fait, c'est l'un des matériaux indispensables dans toute installation électrique ou dans les réseaux à haute tension, sachant qu'en plus de sa haute conductivité, il est également résistant à la corrosion et à l'usure.
- L'acier, seul ou revêtu de cuivre, et l'aluminium sont d'autres des matériaux les plus utilisés dans les éléments conducteurs d'électricité en raison de leurs excellentes propriétés.
- Certains métaux précieux se distinguent également par leur conductivité. C'est le cas de l'or et de l'argent, ce dernier étant considéré comme le métal le plus conducteur d'électricité. En raison de leur prix élevé, ces deux métaux sont utilisés de manière limitée comme transmetteurs d'électricité, mais ils peuvent être présents dans de petites pièces de connexion, par exemple dans les batteries ou les micropuces.
- Le bronze, le nickel, le fer ou des alliages comme le laiton se distinguent également comme des métaux conducteurs d'électricité étant largement utilisés, notamment dans l'industrie d'aujourd'hui.
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