Juhtivus on materjalide mikroskoopiline omadus, mis vastab pöördvõrdeline takistus (ρ). Materjali kõrge juhtivus näitab suurt kandevõimet elektrilaengud kergelt, rakendades kahe punkti potentsiaalset erinevust. Juhtivuse mõõtühik on Siemens meetri kohta (S / m), mis vastab Ω-le-1.m-1. Materjalid nagu metallid ja ioonilahustel on üldjuhul kõrge juhtivusmõõt, tänu nendes keskkondades suure hulga vabade elektronide olemasolule.
Vaadake ka: Mis on elektrivoolu kiirus?
Mis on juhtivus?
Juhtivus on lai mõiste, mida saab kasutada mõne materiaalse keskkonna võime teostada energia või osakeste transporti vormides kuumus, elektrilaengud või aine. Neid erinevaid juhtivuse tüüpe kasutatakse paljude transpordinähtuste selgitamiseks ja need sõltuvad sellistest teguritest nagu temperatuur, elektrilise potentsiaali erinevus ja kontsentratsiooni erinevus vastavalt materjalikeskkonna erinevate punktide vahel.
Selles artiklis käsitleme ainult elektrijuhtivust ja selle omadusi. Siinkohal tuleks siiski öelda, et head elektrijuhid on enamasti head soojusjuhid.
THE juhtivuselektriline on füüsikaline suurus, mis mõõdab materjali omast võimet kanda elektrilaenguid, kui see on elektrilise potentsiaali erinev. See materjalide omadus võtab arvesse aspektidestmikroskoopiline, näiteks vabade elektronide kättesaadavus ja liikuvus, mida võib vastavalt mõista ka nõrgalt seotud aatomituumadega ja kiirusega, mille abil saab elektrone materjali kristallvõre aatomite vahel juhtida, ilma et nendega kokku põrgataks. viimased.
THE mõõtühik elektrijuhtivuse väärtus on täpselt takistuse mõõtühiku pöördväärtus (Ω.m), seetõttu on 1 / Ω.m või veel, Ω-1.m-1. Lisaks on ka võimalik, et elektrijuhtivus kirjutatakse teisega mõõtühik, tuntud kui siemens, mille sümbol on S. Sellist ühikut kasutatakse elektritakistuse (R) pöördarvuga määratletud suuruse tähistamiseks: a juhtivuselektriline (G).
juhtivuse valem
Juhtivuse arvutamiseks kasutatakse järgmist valemit:
σ - juhtivus (S / m)
ρ - takistus (Ω.m)
Juhtivus x takistus
Juhtivus ja takistus on ülevustagurpidiproportsionaalne. See näitab, et mida suurem on materjali juhtivus, seda väiksem on selle takistus ja vastupidi. Nagu takistus, on ka juhtivus a materjali sisemine omadus ja ei sõltu geomeetrilistest teguritest, nagu keha kuju või mõõtmed.
Huvitav on see, et juhtivus on üks füüsikalistest suurustest, mille mõõtmised ulatuvad üle suurima hulga suurusjärkudes. Looduses on võimalik leida materjale isolaatorid mille juhtivus on alla 10-17 S / m, samas on suurepäraseid dirigendid mille juhtivus on suurem kui 107 Ei
Loe ka:Juhtivate ja isoleerivate materjalide erinevused
Materjalide elektrijuhtivuse tabel
Vaadake a tabel mis sisaldab mõnede levinud materjalide juhtivuse mõõtmisi.
Materjal |
Juhtivus (Ω-1.m-1) |
Hõbe |
6,8.107 |
Vask |
6,0.107 |
Kuld |
4,3.107 |
Klaas |
1,0.10-11 |
Kumm |
1,1.10-15 |
Kvarts |
~10-17 |
Ülaltoodud tabelist on võimalik näha, kui suur on juhtivuse mõõtmise spekter, mis võib ulatuda üle 20 suurusjärgu.
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
