Mis on elektrilised omadused?

Elektrilised omadused on füüsikalised tingimused, mis võimaldavad elektrilaengul liikuda konkreetses materjalis aatomilt aatomile. Need omadused erinevad suuresti kolme peamise materjalitüübi vahel: tahked ained, vedelikud ja gaasid. Tahkete materjalide (nt metalli) elektrilised omadused on kõrged, samas kui elektrilaengud ei liigu vees nii kergesti ja neil on gaasidega veelgi raskem. Igas elemendis on erandeid: mõned tahked ained on halvad juhid ja mõned gaasid võivad saada suurepäraseks juhiks.

Tahked ained ja elekter on sageli juhtivuse jaoks täiuslik kombinatsioon. Vase, terase ja teiste metallide elektrilised omadused pakuvad optimaalset võimalust aatomite füüsilise läheduse tõttu. Kui elektronid pääsevad aatomite vahel kergesti läbi, soodustab see elektrijuhtivust. Tahked ained, nagu hõbe, vask ja alumiinium, on elektritöödel populaarsed, kuna elektrit läbides läheb väga vähe energiat kaotsi.

Kuid mitte kõik tahked ained ei oma metalli tugevaid elektrilisi omadusi. Selliseid esemeid nagu klaas, puit ja plast peetakse isolaatoriteks, kuna tihedalt pakitud elektronid ei jaga kergesti elektrilaenguid. Kui nendesse materjalidesse sisestatakse elektrivool, ei juhtu midagi. Neid tahkeid aineid hinnatakse endiselt elektritöödel, kuid sageli inimeste kaitsmiseks elektrilaengute eest.

Vedelikes leiduvad elektrilised omadused sõltuvad materjalist. Näiteks soolveel on omadused, mis võimaldavad suurepärast elektrijuhtivust, kuna soolas olevad ioonid soodustavad elektri vaba liikumist. Kuigi elekter võib läbida tavalist vett, peetakse joogivett ja destilleeritud vett isolaatoriteks, kuna elektrivool on halb. Teised vedelikud, nagu õli, bensiin ja petrooleum, omavad veelgi paremaid isoleerivaid omadusi, kuna elektril on raske läbida.

Gaaside elektrilised omadused kõiguvad kolme põhimaterjali hulgas kõige enam. Tavalises olekus on gaasid, nagu hapnik, süsinikdioksiid ja lämmastik, nii halvad elektrijuhid, et neid peetakse tegelikult mittejuhtideks. Kui need gaasid puutuvad kokku erinevate elementidega, muutuvad omadused aga kiiresti. Näiteks kui õhurõhk langeb, nagu tormi korral, muutuvad gaasid paremaks elektrijuhiks. Rõhk loob tihedama atmosfääri ja võimaldab elektril, sageli välgu kujul, vabamalt liikuda.