Dlaczego metale mogą prowadzić elektryczność?

Metale są w stanie przewodzić prąd, ponieważ mają elektrony walencyjne. Są to elektrony, które mogą poruszać się przez atomy tworzące metal. Kiedy to robią, mogą przekazywać prąd elektryczny, gdy odpychają inne elektrony w atomie.

Wszystkie materiały mogą przewodzić elektryczność, ale niemetale, takie jak szkło, przylegają do swoich elektronów i nie pozwalają im się zbytnio przemieszczać, sprawiając, że każdy obecny prąd jest znikomy. Materiały te są uważane za izolatory.

Elektrony mają ładunek ujemny, przyciągając je do materii, która ma ładunek dodatni. Przyłożone pole elektryczne powoduje, że elektrony poruszają się pod wpływem siły elektromotorycznej. Chociaż fale elektryczne poruszają się z prędkością zbliżoną do prędkości światła, elektrony są spowalniane, gdy przechodzą przez przewodnik. Nazywa się to opornością elektryczną, a im większy jest opór przewodnika, tym mniejszy prąd może przez niego przechodzić. Ta rezystancja jest mierzona w omach, podczas gdy siła elektromotoryczna jest mierzona w woltach.

Metale, takie jak srebro i miedź, są szczególnie dobrymi przewodnikami elektryczności, ponieważ mają tylko jeden walencyjny elektron. Srebro jest jeszcze lepszym przewodnikiem elektryczności niż miedź, ale jest zbyt drogie w użyciu w większości układów elektrycznych. Złoto i aluminium mają również doskonałe przewodnictwo elektryczne.