Wat zijn elektrische eigenschappen?
Elektrische eigenschappen zijn de fysieke omstandigheden waardoor een elektrische lading van atoom naar atoom in een specifiek materiaal kan bewegen. Deze eigenschappen verschillen sterk tussen de drie belangrijkste soorten materialen: vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. Elektrische eigenschappen van vaste materialen zoals metaal zijn hoog, terwijl elektrische ladingen niet zo gemakkelijk in water bewegen en een nog moeilijkere tijd hebben met gassen. In elk element zijn er uitzonderingen: sommige vaste stoffen zijn slechte geleiders en sommige gassen kunnen uitstekende geleiders worden.
Vaste stoffen en elektriciteit zijn vaak een perfecte combinatie voor geleidbaarheid. De elektrische eigenschappen van koper, staal en andere metalen bieden de optimale gelegenheid vanwege de fysische nabijheid van atomen. Wanneer elektronen gemakkelijk tussen atomen kunnen passeren, bevordert dit de elektrische geleidbaarheid. Vaste stoffen zoals zilver, koper en aluminium zijn populair bij elektrisch werk omdat er zeer weinig energie verloren gaat wanneer elektriciteit door deze metalen reist.
Niet alle vaste stoffen hebben echter de sterke elektrische eigenschappen van metaal. Items zoals glas, hout en plastic worden beschouwd als isolatoren omdat de strak verpakte elektronen niet gemakkelijk elektrische ladingen delen. Wanneer een elektrische stroom naar deze materialen wordt gebracht, gebeurt er niets. Deze vaste stoffen worden nog steeds gewaardeerd in elektrisch werk, maar vaak om mensen te beschermen tegen elektrische ladingen.
De elektrische eigenschappen van vloeistoffen variëren afhankelijk van het materiaal. Zout water heeft bijvoorbeeld eigenschappen die een uitstekende geleidbaarheid van elektriciteit mogelijk maken, omdat de ionen in zout een vrije stroom van elektriciteit bevorderen. Hoewel elektriciteit gewoon water kan passeren, worden drink- en gedestilleerd water beschouwd als isolatoren vanwege de slechte stroom van elektriciteit. Andere vloeistoffen, zoals olie, benzine en kerosine, bevatten nog betere isolerende eigenschappen omdat elektriciteit moeilijk doorkomt.
De elektrische eigenschappen van gassen fluctueren vooral tussen de drie basismaterialen. In een normale toestand zijn gassen zoals zuurstof, kooldioxide en stikstof zulke slechte geleiders van elektriciteit dat ze eigenlijk als niet-geleiders worden beschouwd. Als deze gassen worden blootgesteld aan verschillende elementen, veranderen de eigenschappen echter snel. Wanneer bijvoorbeeld de luchtdruk daalt, zoals bij een elektrische storm, worden gassen een betere geleider van elektriciteit. De druk creëert een meer dichte atmosfeer en zorgt ervoor dat elektriciteit, vaak in de vorm van bliksem, vrijer kan bewegen.