Pourquoi le cuivre est-il un bon conducteur de chaleur ?

Émilien Robert Vicol / CC-BY 2.0

Le cuivre conduit bien la chaleur car ses atomes ne contiennent qu'un seul électron de valence libre dans la couche externe. Les éléments avec un faible nombre d'électrons de valence transfèrent le mieux la chaleur, et le cuivre n'en a qu'un.



Les électrons de valence se déplacent librement. Tout comme l'impact d'une boule de billard frappant une autre boule de billard est plus important que lorsqu'elle entre en collision avec plusieurs boules, un seul électron transmet une énergie significative aux autres électrons. Étant donné que le cuivre n'a qu'un seul électron dans sa couche externe, il transfère une forte énergie de répulsion aux électrons avec lesquels il entre en collision.

C'est le degré d'énergie dans le métal qui transmet de la chaleur. Étant donné que la chaleur augmente lorsque les particules subatomiques sont capables de se déplacer sans résistance dans le métal, le cuivre est un bon conducteur de chaleur. Si de la chaleur est appliquée à une extrémité d'un fil de cuivre, elle se déplace rapidement vers l'autre extrémité, car les électrons se déplacent sans être gênés par la résistance.

La conductivité électrique est indirectement proportionnelle à la résistance d'un métal lorsqu'un champ électrique est appliqué. La conduction est proportionnelle au courant. Le cuivre a une faible résistivité mesurée en ohms. Sa conductivité, mesurée en siemens par mètre, est élevée. Le cuivre est le deuxième derrière l'argent pour ses propriétés conductrices.