Wat zijn elektrische eigenschappen?

Elektrische eigenschappen zijn de fysieke omstandigheden waardoor een elektrische lading in een specifiek materiaal van atoom naar atoom kan gaan. Deze eigenschappen verschillen sterk tussen de drie belangrijkste soorten materialen:vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. De elektrische eigenschappen van vaste materialen zoals metaal zijn hoog, terwijl elektrische ladingen niet zo gemakkelijk in water bewegen en het nog moeilijker hebben met gassen. In elk element zijn er uitzonderingen:sommige vaste stoffen zijn slechte geleiders en sommige gassen kunnen uitstekende geleiders worden.

Vaste stoffen en elektriciteit zijn vaak een perfecte combinatie voor geleidbaarheid. De elektrische eigenschappen van koper, staal en andere metalen bieden de optimale mogelijkheid vanwege de fysieke nabijheid van atomen. Wanneer elektronen gemakkelijk tussen atomen kunnen passeren, bevordert dit de elektrische geleidbaarheid. Vaste stoffen zoals zilver, koper en aluminium zijn populair bij elektriciteitswerken omdat er heel weinig energie verloren gaat wanneer elektriciteit door deze metalen reist.

Niet alle vaste stoffen bezitten echter de sterke elektrische eigenschappen van metaal. Items zoals glas, hout en plastic worden als isolatoren beschouwd omdat de dicht opeengepakte elektronen elektrische ladingen niet gemakkelijk delen. Wanneer een elektrische stroom door deze materialen wordt geleid, gebeurt er niets. Deze vaste stoffen worden nog steeds gewaardeerd in elektrisch werk, maar vaak om mensen te beschermen tegen elektrische ladingen.

De elektrische eigenschappen van vloeistoffen variëren afhankelijk van het materiaal. Zout water heeft bijvoorbeeld eigenschappen die een uitstekende geleidbaarheid van elektriciteit mogelijk maken, omdat de ionen in zout een vrije stroom van elektriciteit bevorderen. Hoewel elektriciteit door gewoon water kan gaan, worden drink- en gedestilleerd water als isolatoren beschouwd vanwege de slechte stroom van elektriciteit. Andere vloeistoffen, zoals olie, benzine en kerosine hebben nog betere isolerende eigenschappen omdat elektriciteit moeilijk doorlaat.

De elektrische eigenschappen van gassen fluctueren vooral tussen de drie basismaterialen. In een normale toestand zijn gassen zoals zuurstof, kooldioxide en stikstof zulke slechte geleiders van elektriciteit dat ze eigenlijk als niet-geleiders worden beschouwd. Als deze gassen echter aan verschillende elementen worden blootgesteld, veranderen de eigenschappen snel. Wanneer bijvoorbeeld de luchtdruk daalt, zoals bij een onweersbui, worden gassen een betere geleider van elektriciteit. De druk zorgt voor een dichtere atmosfeer en zorgt ervoor dat elektriciteit, vaak in de vorm van bliksem, vrijer kan bewegen.