Questions - Réponses

Sciences

Pourquoi dit 'on que le zinc est un bon conducteur électrique?

Didier Perret

Réponse de Didier Perret

Docteur

Section de chimie et biochimie
Université de Genève

Tous les métaux conduisent l’électricité, car ils sont de bons conducteurs électriques, c’est-à-dire qu’ils ont une résistivité électrique faible.

Le zinc ne fait pas exception, puisqu’il est conducteur électrique, mais pas si bon que cela : Sur une échelle de conductivités allant de 0 à 63 (les unités sont des millions de Siemens par mètre), le meilleur conducteur parmi les métaux est l’argent (62), suivi de près par le cuivre (59), puis l’or (45), l’aluminium (38), le calcium (29), le bérylium (25), le rhodium et le magnésium (23), l’iridium et le sodium (21), le tungstène et le molybdène (20), et enfin le zinc et le cobalt (17), devant le cadmium, le ruthénium, le nickel et le potassium (14), l’osmium et l’indium (12), le lithium (11), le palladium, le fer et le phosphore (10), le platine (9.4), l’étain (9.1), etc. etc. A titre de comparaison, l’eau de mer a une conductivité électrique de 0.000005.

On voit donc que le zinc est approximativement 4 fois moins conducteur que l’argent, mais qu’il conduit l’électricité nettement plus efficacement (3'400'000 fois plus) que l’eau de mer (qui est nettement plus conductrice que l’eau douce).

D’où provient la faculté pour un matériau de conduire l’électricité? Cette propriété est intimement liée à la manière dont les électrons sont présents et peuvent circuler dans le matériau.

Pour les isolants, qui ne conduisent pas du tout l’électricité, il existe une énorme barrière d’énergie entre la bande de valence (région où se trouvent les électrons les plus éloignés du noyau atomique) et la bande de conduction (région inoccupée par les électrons la plus proche de la bande de valence).

Pour les semi-conducteurs, la barrière d’énergie entre ces deux bandes est relativement faible et peut être franchie par exemple en augmentant la température du matériau.

Et pour les métaux conducteurs, les électrons présents dans la bande de valence peuvent passer dans la bande de conduction sans apport d’énergie.

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