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Pourquoi les métaux sont-ils de bons conducteurs d’électricité ?

Nous avons expliqué ici les caractéristiques des métaux qui font d’eux de très bons conducteurs.

Découvrons d’abord quelle est la différence entre un bon et un mauvais conducteur d’électricité. Un bon conducteur d’électricité est tout matériau qui permet le passage facile de l’électricité à travers lui sans grande résistance. À l’inverse, un mauvais conducteur d’électricité est un matériau qui empêche la libre circulation du courant électrique. En d’autres termes, un bon conducteur a une forte conductance et une faible résistance, tandis qu’un mauvais conducteur a une faible conductance et une forte résistance.

Propriétés des métaux

Nous savons tous, que la plus petite unité de tous les éléments est un atome. Un atome est une particule neutre avec un noyau chargé positivement au centre, et des électrons chargés négativement se déplaçant sur un certain nombre d’orbites autour du noyau. La conductivité électrique d’un élément est déterminée par sa structure atomique. Il y a plusieurs millions d’atomes dans un morceau de métal. Chaque atome d’un élément métallique possède deux ou trois électrons dans son orbite la plus externe, qui sont également connus sous le nom d’électrons de valence.

Les atomes forment une liaison métallique entre eux pour donner une structure stable très serrée au métal. Pendant la formation de ces liaisons, les électrons de valence présents sur l’orbite la plus externe sont complètement détachés de leur atome parent et peuvent se déplacer librement dans l’espace qui se trouve dans la structure en treillis du métal. En l’absence de champ électrique, les électrons se déplacent de manière dispersée dans différentes directions. Lorsqu’un champ électrique est appliqué, les électrons commencent à circuler d’une extrémité à l’autre du métal. Ainsi, le grand nombre d’électrons circulant librement est responsable de la conduction de l’électricité à travers le métal. Ils agissent comme des porteurs de charge et transportent l’électricité à travers la structure du métal.

Maintenant, parlons de la raison pour laquelle les métaux sont conducteurs de chaleur. Encore une fois, la réponse réside dans le fait qu’il y a beaucoup d’électrons en mouvement libre dans ceux-ci. La chaleur se transmet facilement à travers les métaux par le biais de ces électrons libres. Lorsque la chaleur est appliquée au métal, les électrons libres proches de la source de chaleur gagnent beaucoup d’énergie et commencent à se déplacer rapidement. Comme le métal a une structure très compacte, les électrons libres énergisés entrent en collision avec d’autres électrons proches. Cela permet à la vibration de se transmettre à la zone adjacente en un rien de temps. Ainsi, la chaleur est transmise à travers les substances métalliques à un rythme rapide.

métaux

Quels métaux sont de bons conducteurs d’électricité ?

Presque tous les éléments métalliques existants sont conducteurs d’électricité, bien que la conductance varie selon l’élément. Les éléments chimiques qui sont considérés comme de très bons conducteurs sont les suivants :

  • Cuivre
  • Argent
  • Aluminium
  • Or
  • Nickel
  • Chrome
  • Ferron
  • Magnésium
  • Mercure
  • Titanium
  • Molybdène

Même si la conduction ou la transmission de l’électricité se fait à travers tous les métaux de la même manière, leur niveau de conductivité électrique n’est pas le même. En d’autres termes, la capacité à transmettre le courant électrique est différente pour chaque métal. L’argent est considéré comme le meilleur conducteur d’électricité, suivi du cuivre, puis de l’or. En ce qui concerne l’utilisation des métaux pour les applications électriques, le cuivre est plus largement utilisé que l’argent. Cela s’explique par le fait que l’argent est plus cher que le cuivre. Par conséquent, le faible coût du cuivre en fait une option plus viable pour une utilisation pratique dans divers équipements électriques et électriques.

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