Как узнать, какие материалы являются хорошими проводниками электричества?

Я не задаю вопрос типа «проводит ли древесина?». Нет. Я спрашиваю, какими свойствами они должны обладать, чтобы быть хорошими проводниками. Теоретически я имею в виду.

Ответы (2)

Чтобы быть хорошим проводником, им нужен путь для движения электронов. А электроны должны быть как можно слабее связаны с ядром.

У большинства металлов валентные электроны делокализованы в «море». Эти морские электроны слабо связаны и могут легко перемещаться туда-сюда. Сюда можно легко внедрить внешний электрон и смешаться с другими, запустив текущую цепную реакцию. Это делает все металлы хорошими проводниками. Из них ртуть является худшим проводником (это связано с тем, что море неэффективно - не уверен; посмотрю и увижу)

Графит является хорошим проводником, поскольку неспаренные электроны в листовой структуре делокализованы. Внешний электрон может снова присоединиться к делокализованному облаку и начать текущую цепную реакцию — правда, вдоль листа. Течение тока перпендикулярно листам более жесткое.

У полупроводников точно нет электронного моря — все электроны расходуются на образование слабых связей. Эти электроны могут смещаться, вызывая ток. Мы также можем легировать полупроводник — это изменяет плотность электронов, и происходят интересные вещи.

Электролитические растворы имеют ионы. Вместо электронов движутся эти ионы, вызывая ток.

У изоляторов/плохих проводников все электроны связаны в ядре или используются для образования прочных связей.

Я думаю, что это охватывает все случаи...

Случай, не охваченный в ответе Манишерта, — это плазма, т. е. ионизированный газ, в котором носители заряда (обычно электроны) могут свободно двигаться, за исключением того, что они сталкиваются с ионами. При высоких температурах эти электрон-ионные столкновения становятся редкими, а это означает, что электрическая проводимость растет с температурой. Но даже при умеренных температурах плазма обычно является очень хорошим проводником. Например, при 1 эВ (около 10 000 К) электропроводность водородной плазмы примерно равна проводимости меди.