В качестве проводников электрического тока могут быть использова­ны твердые тела, жидкости и при соответствующих условиях – газы. Твердыми проводниками являются металлы и их сплавы, а также не­которые модификации углерода. К жидким проводникам относят рас­плавленные металлы, а также водные растворы солей, кислот, щелочей (электролиты). Все газы и пары, в том числе и пары металлов, при сравни­тельно низких температурах, достаточно малых значениях напряженности электрического поля являются хорошими диэлектриками. Однако, при очень высоких температурах и при высоких напряженностях электрического поля в газах начинаются ионизационные процессы. В этом случае газ становится проводником с электронной и ионной электропроводностью. Сильно ионизированный газ при равенстве количества свободных элек­тронов и положительно заряженных ионов в единице объема представляют собой особую проводящую среду, называемую плазмой.

Механизм прохождения тока через твердые и жидкие металлы обу­словлен направленным движением (дрейфом) свободных электронов под воздействием электрического поля. Следовательно, металлы в твердом и жидком состоянии обладают электронной электропроводностью и назы­ваются проводниками I-го рода.

Механизм прохождения тока через электролиты обусловлен направ­ленным движением положительно и отрицательно заряженных ионов. Следовательно, электролиты обладают ионной электропроводностью и на­зываются проводниками II рода. Прохождение тока через электролиты связано с явлением электролиза. В соответствии с законами Фарадея со­став и свойства электролита при прохождении через него электрического тока меняются со временем, поэтому для использования в технике наибольший интерес представляют электронные (металлические) проводники.

Метал­лические проводники являются основным типом проводниковых материа­лов, применяемых в электро- и радиотехнике. Согласно зонной тео­рии твердых тел проводники – это вещества, у которых валентная зона вплотную примыкает или перекрывается зоной проводимости.

Согласно классической электронной теории металлов твердый про­водник представляют в виде системы узлов кристаллической ионной ре­шетки, внутри которой находится «электронный газ». «Электронный газ» образован коллективизированными (свободными) электронами. В коллек­тивизированное состояние от каждого атома отделяется один или два элек­трона.

Применение представлений и законов статистики обычных газов к «элек­тронному газу» дало возможность математически описать найденные ра­нее экспериментально законы электропроводности (закон Ома) и потерь электрической энергии (закон Джоуля-Ленца), а также устано­вить связь между электропроводностью и теплопроводностью (закон Видемана-Франца-Лоренца).

В отличие от классической электронной тео­рии, согласно квантовой механике электронный газ находится в состоянии «вырождения». В этом состоянии энергия электронного газа почти не за­висит от температуры, следовательно, тепловое движение практически не изменяет энергию электрона. В состояние, аналогичное состоянию обычного газа, электронный газ переходит лишь при температурах порядка 1000 К. Нали­чие свободных (коллективизированных) электронов объясняет хорошую электропроводность и теплопроводность металлов. Делокация электронов («разма­занность») по всему объему металлов обеспечивает высокую пластичность металлов.

По характеру применения в технике проводниковые материалы разде­ляют:

· на металлы и сплавы высокой проводимости;

· металлы и сплавы с высоким удельным сопротивлением;

· металлы и сплавы различного назна­чения.