Sisältö
Sähköjohtimet ovat materiaaleja, joissa on sähköisesti varautuneita vapaita hiukkasia, jotka tunnetaan metallien "elektronina". Kun sähkövaraus kohdistetaan joihinkin metallin pisteisiin, elektronit liikkuvat ja päästävät sähkön kulkemaan. Materiaalit, joilla on suuri elektroniliikkuvuus, ovat hyviä johtimia, ja materiaalit, joilla on pieni elektroniliikkuvuus, eivät ole hyviä johtimia, ja niitä kutsutaan "eristeiksi".
Kupari ja hopea
Hopea on paras sähkönjohdin, koska se sisältää enemmän liikkuvia atomeja (vapaita elektroneja). Jotta materiaali olisi hyvä johdin, sen läpi kulkevan sähkön on kyettävä liikuttamaan elektroneja; mitä enemmän vapaita elektroneja metallissa on, sitä suurempi on sen johtavuus. Hopea on kuitenkin kalliimpaa kuin muut materiaalit, eikä sitä yleensä käytetä, ellei sitä tarvita erikoislaitteille, kuten satelliiteille tai piirilevyille. Kupari on vähemmän johtavaa kuin hopea, mutta se on halvempaa ja sitä käytetään yleisesti tehokkaana johtimena kodinkoneissa. Suurin osa johtimista on nikkelipäällystettyä kuparia, ja sähkömagneettiset ytimet on yleensä kääritty kuparilangoilla. Kupari on helppo hitsata ja kääriä johtoihin, joten sitä käytetään yleensä, kun tarvitaan paljon johtavaa materiaalia.
Alumiini
Alumiini on painoa verraten johtavampi kuin kupari ja maksaa vähemmän. Sitä käytetään kotitaloustuotteissa tai johdotuksessa, mutta se ei ole yleinen vaihtoehto, koska sillä on useita rakenteellisia vikoja. Esimerkiksi alumiini pyrkii muodostamaan sähköliitännöissä sähköä kestävän oksidipinnan, mikä voi aiheuttaa sen ylikuumenemisen.Sitä käytetään korkeajännitteisissä siirtolinjoissa (esimerkiksi puhelinjohdoissa), jotka voidaan peittää teräksellä lisäsuojaa varten.
Kulta
Kulta on hyvä sähkönjohdin, eikä se tahraa muiden metallien tavoin, kun se altistuu ilmalle - esimerkiksi teräs tai kupari voi hapettaa (syöpyä) altistuessaan pitkään hapelle. Kulta on melko kallista ja sitä käytetään vain tietyissä materiaaleissa, kuten piirilevykomponenteissa tai pienissä sähköliittimissä. Jotkut materiaalit voidaan päällystää kullalla sähköjohtimena tai käyttää pienen määrän kultaa, joka saa toisen päällystemateriaalin, valmistuskustannusten alentamiseksi.
Teräs ja messinki
Teräs on rautaseos, joka on myös johdin ja joustamaton metalli, joka on erittäin syövyttävää, kun se altistuu ilmalle. Sitä on vaikea muotoilla eikä sitä käytetä pienissä tuotteissa tai koneissa; sen sijaan terästä käytetään muiden johtimien käärimiseen tai suuriin rakenteisiin. Messinki, joka on myös metalliseos, on vetolujuusmetalli, jonka avulla on helppo taivuttaa ja muovata pienempien koneiden eri osiin. Se on vähemmän syövyttävää kuin teräs, hieman johtavampi, halvempi ostaa ja säilyttää arvonsa käytön jälkeen, kun taas terässeos on arvokas vain ostettaessa ensimmäistä kertaa.
