Jakie są właściwości elektryczne?

Właściwości elektryczne to warunki fizyczne, w których ładunek elektryczny może przemieszczać się z atomu na atom w określonym materiale. Te właściwości różnią się znacznie między trzema głównymi rodzajami materiałów: ciałami stałymi, cieczami i gazami. Właściwości elektryczne materiałów stałych, takich jak metal, są wysokie, podczas gdy ładunki elektryczne nie poruszają się tak łatwo w wodzie i mają jeszcze trudniejszy czas z gazami. W każdym elemencie są wyjątki: niektóre ciała stałe są słabymi przewodnikami, a niektóre gazy mogą stać się doskonałymi przewodnikami.

Ciała stałe i elektryczność często stanowią idealne połączenie przewodności. Właściwości elektryczne miedzi, stali i innych metali zapewniają optymalne możliwości ze względu na fizyczną bliskość atomów. Gdy elektrony mogą łatwo przepływać między atomami, promuje to przewodnictwo elektryczne. Ciała stałe takie jak srebro, miedź i aluminium są popularne w pracach elektrycznych, ponieważ bardzo mało energii jest tracone, gdy elektryczność przepływa przez te metale.

Jednak nie wszystkie ciała stałe mają silne właściwości elektryczne metalu. Elementy takie jak szkło, drewno i plastik są uważane za izolatory, ponieważ ciasno upakowane elektrony nie dzielą łatwo ładunków elektrycznych. Gdy do tych materiałów doprowadzany jest prąd elektryczny, nic się nie dzieje. Te ciała stałe są nadal cenione w pracach elektrycznych, ale często w celu ochrony ludzi przed ładunkami elektrycznymi.

Właściwości elektryczne występujące w cieczach różnią się w zależności od materiału. Na przykład słona woda ma właściwości, które pozwalają na doskonałą przewodność elektryczną, ponieważ jony w soli sprzyjają swobodnemu przepływowi elektryczności. Mimo że prąd elektryczny może przepływać przez zwykłą wodę, wody pitne i destylowane są uważane za izolatory ze względu na słaby przepływ prądu. Inne płyny, takie jak olej, benzyna i nafta, mają jeszcze lepsze właściwości izolacyjne, ponieważ przepływ prądu jest trudny.

Właściwości elektryczne gazów wahają się przede wszystkim wśród trzech podstawowych materiałów. W normalnym stanie gazy takie jak tlen, dwutlenek węgla i azot są tak słabymi przewodnikami elektryczności, że faktycznie są uważane za nieprzewodzące. Jeśli jednak gazy te zostaną wystawione na działanie różnych pierwiastków, właściwości szybko się zmieniają. Na przykład, gdy spada ciśnienie barometryczne, jak podczas burzy, gazy stają się lepszym przewodnikiem elektryczności. Ciśnienie tworzy gęstszą atmosferę i pozwala na swobodny ruch elektryczności, często w formie błyskawicy.