Kim loại dẫn điện tốt là điều được rất nhiều nhà sản xuất quan tâm làm sao để vừa kinh tế vừa có hiệu năng truyền tải tốt. Tuy nhiên, không phải tất cả các kim loại đều có khả năng dẫn điện tốt. Đặc biệt là Vàng xưa nay ai cũng nghĩ nó tốt để dẫn điện nhưng thực tế là như nào

1 Các kim loại dẫn điện tốt nhất

Trong tự nhiên, có rất nhiều loại kim loại khác nhau, tuy nhiên chỉ có một số ít trong số đó có khả năng dẫn điện tốt. Các kim loại này thường được sử dụng để sản xuất các thiết bị điện tử, dây điện, ống dẫn điện và các linh kiện điện tử khác. Dưới đây là danh sách các kim loại dẫn điện tốt nhất:

1. Đồng (Cu)
2. Bạc (Ag)
3. Nhôm (Al)
4. Kẽm (Zn)
5. Sắt (Fe)
6. Thép (Steel)
7. Niken (Ni)
8. Crom (Cr)
9. Tungsten (W)
10. Thiếc (Sn)

Trong số các kim loại này, 

là hai kim loại có khả năng dẫn điện tốt nhất. Điều này có thể giải thích bởi cấu trúc của chúng và mức độ dẫn điện của các nguyên tử trong cấu trúc đó.

Tính chất dẫn điện của kim loại

Để hiểu được tại sao các kim loại này lại có khả năng dẫn điện tốt, ta cần phải tìm hiểu về cấu trúc của chúng. Kim loại là các nguyên tố hóa học có tính chất dẫn điện tốt do cấu trúc của chúng. Các nguyên tử của kim loại được liên kết với nhau thông qua các liên kết kim loại, tạo thành một lưới tinh thể. Cấu trúc lưới tinh thể này cho phép các electron tự do di chuyển dễ dàng trong cấu trúc, tạo nên tính chất dẫn điện của kim loại.

Một trong những tính chất quan trọng của kim loại đó là khả năng dẫn điện. Khả năng này được đo bằng độ dẫn điện, đơn vị đo lường là siemens (S). Độ dẫn điện của một vật liệu càng cao thì khả năng dẫn điện của nó càng tốt. Các kim loại có độ dẫn điện rất cao, thường từ 10^6 đến 10^7 S/m.

Ngoài ra, các kim loại còn có tính chất dẫn nhiệt tốt. Tính chất này cũng được giải thích bởi cấu trúc lưới tinh thể của chúng. Do electron tự do di chuyển dễ dàng trong cấu trúc, nên nhiệt có thể được truyền nhanh chóng và hiệu quả hơn trong các kim loại so với các vật liệu khác.

2 Phân loại kim loại theo khả năng dẫn điện

Các kim loại có thể được phân loại thành hai loại chính dựa trên khả năng dẫn điện của chúng: kim loại dẫn điện và kim loại không dẫn điện.

Kim loại dẫn điện

Như đã đề cập ở trên, các kim loại có khả năng dẫn điện tốt do cấu trúc lưới tinh thể của chúng. Các kim loại này có độ dẫn điện cao và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và công nghiệp.

Các kim loại dẫn điện có thể được phân loại thành hai nhóm chính: kim loại dẫn điện tốt và kim loại dẫn điện kém.

Kim loại dẫn điện tốt

Như đã đề cập ở trên, đồng và bạc là hai kim loại có khả năng dẫn điện tốt nhất. Điều này là do cấu trúc lưới tinh thể của chúng cho phép electron tự do di chuyển dễ dàng trong cấu trúc. Ngoài ra, các kim loại khác như nhôm, kẽm, sắt, thép và nikken cũng có khả năng dẫn điện tốt.

Kim loại dẫn điện kém

Các kim loại dẫn điện kém có độ dẫn điện thấp hơn so với các kim loại dẫn điện tốt. Tuy nhiên, chúng vẫn có khả năng dẫn điện và được sử dụng trong một số ứng dụng như sản xuất dây điện và các linh kiện điện tử. Một số kim loại dẫn điện kém bao gồm crom, tungsten và thiếc.

Kim loại không dẫn điện

Kim loại không dẫn điện là những loại kim loại có độ dẫn điện rất thấp hoặc không dẫn điện. Các kim loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng khác như sản xuất vật liệu xây dựng, đồ gia dụng và các sản phẩm công nghiệp khác. Một số kim loại không dẫn điện bao gồm nhôm, titan, magie và chì.

3 Sự so sánh khả năng dẫn điện của các kim loại

Để hiểu rõ hơn về khả năng dẫn điện của các kim loại, ta có thể so sánh chúng dựa trên một số yếu tố như độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt và giá thành.

Độ dẫn điện

Như đã đề cập ở trên, đồng và bạc là hai kim loại có khả năng dẫn điện tốt nhất. Điều này có thể giải thích bởi cấu trúc lưới tinh thể của chúng cho phép electron tự do di chuyển dễ dàng trong cấu trúc. Độ dẫn điện của đồng và bạc lần lượt là 5,96 x 10^7 S/m và 6,30 x 10^7 S/m. Trong khi đó, các kim loại khác như nhôm, kẽm và sắt có độ dẫn điện thấp hơn nhiều, lần lượt là 3,77 x 10^7 S/m, 1,69 x 10^7 S/m và 1,00 x 10^7 S/m.

Độ dẫn nhiệt

Độ dẫn nhiệt là một trong những tính chất quan trọng của kim loại. Các kim loại có độ dẫn nhiệt tốt có thể truyền nhiệt hiệu quả hơn, giúp duy trì nhiệt độ ổn định trong các thiết bị điện tử và công nghiệp. Đồng và bạc cũng là hai kim loại có độ dẫn nhiệt tốt nhất trong số các kim loại dẫn điện, lần lượt là 401 W/mK và 429 W/mK. Trong khi đó, các kim loại khác như nhôm, kẽm và sắt có độ dẫn nhiệt thấp hơn nhiều, lần lượt là 237 W/mK, 116 W/mK và 80 W/mK.

Giá thành

Giá thành cũng là một yếu tố quan trọng khi so sánh các kim loại. Đồng và bạc có giá thành cao hơn so với các kim loại khác như nhôm, kẽm và sắt. Điều này có thể giải thích bởi tính hiếm có và độ dẫn điện tốt của chúng. Tuy nhiên, trong một số ứng dụng, các kim loại khác như nhôm và kẽm lại được sử dụng nhiều hơn do giá thành rẻ hơn.

4 Tại sao vàng ít được sử dụng

Vàng AU là một trong những kim loại quý hiếm và với giá vàng tăng vùn vụt theo ngày. Tuy nhiên, không phải vì giá trị của nó mà vàng ít được sử dụng trong các ứng dụng điện tử hay công nghiệp. Lý do chính là do vàng có độ dẫn điện thấp hơn so với các kim loại khác.

Độ dẫn điện của vàng chỉ khoảng 4,52 x 10^7 S/m, thấp hơn nhiều so với các kim loại dẫn điện tốt như đồng và bạc. Do đó, việc sử dụng vàng trong các thiết bị điện tử hay công nghiệp sẽ không hiệu quả và tăng chi phí sản xuất. Thay vào đó, vàng thường được sử dụng trong các ứng dụng trang sức và tiền tệ.

>>Tham khảo: top 10 kim loại đắt nhất

Kết luận

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về tính chất dẫn điện của các kim loại và khả năng dẫn điện của từng loại kim loại. Đồng và bạc là hai kim loại có khả năng dẫn điện tốt nhất do cấu trúc lưới tinh thể của chúng. Ngoài ra, các kim loại khác như nhôm, kẽm, sắt, nikken và thép cũng có khả năng dẫn điện tốt và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và công nghiệp. Tuy nhiên, vàng lại ít được sử dụng trong các ứng dụng này do độ dẫn điện thấp hơn so với các kim loại khác. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về tính chất dẫn điện của các kim loại và tại sao một số kim loại lại được sử dụng nhiều hơn trong các ứng dụng điện tử và công nghiệp.