Vodivost je mikroskopická vlastnost materiálů, která odpovídá inverzní k odpor (ρ). Vysoká vodivost materiálu naznačuje velkou nosnost elektrické náboje snadno, použitím potenciálního rozdílu mezi dvěma body. Měrnou jednotkou vodivosti je: siemens na metr (S / m), což odpovídá Ω-1.m-1. Materiály jako kovy a iontové roztoky mají obecně vysokou míru vodivosti díky přítomnosti velkého množství volných elektronů v těchto médiích.
Podívejte se také: Jaká je rychlost elektrického proudu?
Co je vodivost?
Vodivost je široký pojem, kterým lze definovat schopnost jakéhokoli hmotného média provádět transport energie nebo částic ve formách teplo, elektrické náboje nebo hmota. Tyto různé typy vodivosti se používají k vysvětlení velkého množství transportních jevů a závisí na faktorech, jako je rozdíl v teplota, rozdíl v elektrickém potenciálu a rozdíl v koncentraci mezi různými body v materiálovém médiu.
V tomto článku se budeme věnovat výhradně elektrické vodivosti a jejím vlastnostem. Zde by však mělo být uvedeno, že dobré vodiče elektřiny jsou ve většině případů dobré tepelné vodiče.
THE vodivostelektrický je fyzikální veličina, která měří inherentní kapacitu materiálu přenášet elektrické náboje, když je vystaven rozdílu elektrického potenciálu. Tato vlastnost materiálů bere v úvahu aspektymikroskopický, jako je dostupnost a mobilita volných elektronů, které lze chápat jako množství slabě souvisí s atomovými jádry a rychlostí, jakou mohou být elektrony vedeny mezi atomy krystalové mřížky materiálu, aniž by se s nimi střetly. poslední.
THE jednotka měření elektrické vodivosti je přesně inverzní k jednotce měření odporu (Ω.m), proto 1 / Ω.m nebo ještě Ω-1.m-1. Dále je také možné, že elektrická vodivost je zapsána jako jiná jednotka měření, známý jako Siemens, jehož symbol je S. Taková jednotka se používá k reprezentaci veličiny definované inverzí elektrického odporu (R): a vodivostelektrický (G).
vodivostní vzorec
Vzorec použitý pro výpočet vodivosti je následující:
σ - vodivost (S / m)
ρ - měrný odpor (Ω.m)
Vodivost x odpor
Vodivost a odpor jsou velikostiobráceněúměrný. To naznačuje, že čím vyšší je vodivost materiálu, tím nižší je jeho měrný odpor a naopak. Stejně jako odpor, je vodivost a vnitřní vlastnost materiálu a nezávisí na geometrických faktorech, jako je tvar nebo rozměry těla.
Zajímavé je, že vodivost je jednou z fyzikálních veličin, jejichž měření sahá přes největší počet řádově. V přírodě je možné najít materiály izolátory které mají vodivost menší než 10-17 S / m, zatímco tam jsou vynikající vodiče jejichž vodivost je větší než 107 Ne.
Přečtěte si také:Rozdíly mezi vodivými a izolačními materiály
Tabulka elektrické vodivosti materiálů
Podívejte se a stůl který obsahuje měření vodivosti některých běžných materiálů.
Materiál |
Vodivost (Ω-1.m-1) |
stříbrný |
6,8.107 |
Měď |
6,0.107 |
Zlato |
4,3.107 |
Sklenka |
1,0.10-11 |
Guma |
1,1.10-15 |
Křemen |
~10-17 |
Z výše uvedené tabulky je vidět, jak velké je spektrum měření vodivosti, které může zahrnovat více než 20 řádů.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky
