В нашето ежедневие жиците и кабелите, които срещаме, всъщност крият битка за избор на материал. Не всички метали могат да изпълнят задачата да позволят на тока да протича гладко. И така, кой е най-подходящият? Отговорът неизбежно включва сребро, мед и алуминий.
Среброто има най-силна проводимост. Теоретично използването на сребро за кабели може да накара електроните да се състезават като състезателни коли. Проблемът обаче е, че среброто е твърде скъпо. Повечето хора не могат да си го позволят. Само тези устройства с изключително високи изисквания към сигнала, като някои висококачествени аудио кабели и важни инструменти, са готови да използват сребро. По-често хората избират мед. Медта има коефициент на проводимост на второ място след среброто и също така е издръжлива и лесна за обработка. Електрически централи, телекомуникации и битови вериги, тези главни линии са предимно доминирани от мед.
Проводимостта на алуминия е само около 60% от тази на медта. Изглежда, че малко липсва? Но алуминият е лек, с плътност само една-трета от тази на медта. Освен това струва по-малко по отношение на разходите. Например при високо-надморските електропроводи и свръх-преноса на електроенергия с високо напрежение, вместо да се използва мед, се използва алуминий, тъй като удължаването на разстоянието и намаляването на теглото са по-важни от проводимостта. В допълнение, алуминиевите сплави също могат да подсилват. В много региони на Австралия и Северна Америка много надземни електропроводи предпочитат алуминий.
Свойствата на самия материал определят долната линия на проводника. На атомно ниво, колкото по-активни са външните електрони, толкова повече материалът може да позволи на тока да тече бързо. Но истината не е толкова проста. С увеличаване на чистотата производителността се подобрява. Независимо дали става въпрос за мед или алуминий, колкото повече примеси има, това е като да задръстите куп препятствия на магистралата. Когато електроните срещнат кислород, фосфор и други примесни атоми наполовина, те ще бъдат „заклещени“ и съпротивлението веднага се повишава. Медта без-кислород с висока{6}}чистота може да почисти напълно тези примеси, така че е много популярна в аудио и измервателните кабели.
Що се отнася до обработката, различните процеси правят материалите различни. Например при изтегляне на мед кристалната структура се удължава и се получават различни дефекти и изкривявания. Тези деформирани области са врагове на електроните, с висока вероятност за разсейване и висока устойчивост. Обработката чрез отгряване може да „поправи“ тези дефекти, правейки зърната по-груби и по-еднородни, а проводимостта се -подсилва. Разликата между "мека мед" и "твърда мед" на пазара е тук. Меката мед е резултат от отгряване и нейната проводимост е по-добра.
Когато става въпрос за предаване на сигнали с променлив ток, особено високо{0}}честотни сигнали, токът вече не се разпределя равномерно, а се концентрира върху повърхността на проводника. Това се нарича скин ефект. Когато сигналът преминава по повърхността, ефективността на проводимостта на повърхностния слой на материала става по-важна. Поради това много радиочестотни кабели избират композитна структура от меден-алуминий или сребърна-мед. Това може да осигури висока проводимост на външния слой, като същевременно контролира цената и теглото. Например при окабеляване на центрове за данни и високо{8}}честотно предаване на оборудване този композитен кабел се използва все по-често.
Изборът на различни диригентски материали не се основава само на това кой дирижира по-бързо, но и на действителните изисквания на сцената и бюджета. Инженерите често трябва да направят триъгълен баланс между ефективност, надеждност и икономичност. Например, в сигналните линии на градското метро не може да се използва алуминий, тъй като якостта на опън и стабилността на сигнала са най-важни. Но в електропреносните-проводи на дълги разстояния в селските райони алуминият става предпочитан избор. Например, някои електропроводи на японския Shinkansen също приемат алуминиева структура с медно-облицовка, балансираща силата и предаването.
Не само кабелите, но и електрическата индустрия има нови тенденции. В областта на електрическите превозни средства търсенето на олекотени води до популяризирането на алуминиевите кабели, но някои превозни средства с нова енергия от висок-клас все още настояват да използват мед с висока-чистота. Някои хора казват, че алуминият ще замени медта, но в действителност и двете имат свои собствени приложения.
