Vezetőképesség az anyagok mikroszkopikus tulajdonsága, amely megfelel a fordítottja ellenállás (ρ). Az anyagban a nagy vezetőképesség nagy teherbírást jelez elektromos töltések könnyedén, két pont közötti potenciálkülönbség alkalmazásával. A vezetőképesség mértékegysége a siemens / méter (S / m), ami megfelel Ω-nak-1.m-1. Olyan anyagok, mint pl fémek és az ionos oldatok vezetőképessége általában magas, köszönhetően a nagy mennyiségű szabad elektron jelenlétének ezekben a közegekben.
Lásd még: Mekkora az elektromos áram sebessége?
Mi a vezetőképesség?
A vezetőképesség egy tág fogalom, amely felhasználható a bármely anyagi közeg képes energia vagy részecskék szállítására formájában hő, elektromos töltések vagy anyag. Ezeket a vezetőképesség-típusokat számos transzport-jelenség magyarázatára használják, és olyan tényezőktől függenek, mint a különbség hőfok, az elektromos potenciál különbsége és az anyag közeg különböző pontjai közötti koncentráció különbség.
Ebben a cikkben kizárólag az elektromos vezetőképességet és annak tulajdonságait tárgyaljuk. Itt azonban meg kell állapítani, hogy a jó villamos vezetők a legtöbb esetben jó hővezetők.
A vezetőképességelektromos az a fizikai mennyiség, amely méri az anyag belső kapacitását elektromos töltések hordozására, ha elektromos potenciálkülönbségnek van kitéve. Az anyagok ezen jellemzője figyelembe veszi szempontokmikroszkopikus, mint például a szabad elektronok elérhetősége és mobilitása, ami felfogható gyengén mennyiségként kapcsolódik az atommagokhoz és az elektronok vezetési sebességéhez az anyag kristályrácsának atomjai között anélkül, hogy összeütköznének velük. utolsó.
A mértékegység az elektromos vezetőképesség értéke pontosan az ellenállásmérő egység (Ω.m) inverze, ezért 1 / Ω.m vagy mégis, Ω-1.m-1. Továbbá az is lehetséges, hogy az elektromos vezetőképességet mással írják le mértékegység, ismert, mint siemens, amelynek szimbóluma S. Ilyen egységet használunk az elektromos ellenállás (R) inverzével meghatározott mennyiség képviseletére: a vezetőképességelektromos (G).
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
vezetőképesség képlet
A vezetőképesség kiszámításához használt képlet a következő:
σ - vezetőképesség (S / m)
ρ - ellenállás (Ω.m)
Vezetőképesség x ellenállás
A vezetőképesség és az ellenállás az nagyságokfordítvaarányos. Ez azt jelzi, hogy minél nagyobb az anyag vezetőképessége, annál kisebb az ellenállása és fordítva. Az ellenálláshoz hasonlóan a vezetőképesség a az anyag belső jellemzője és nem függ a geometriai tényezőktől, mint például a test alakja vagy méretei.
Érdekes módon a vezetőképesség azon fizikai mennyiségek egyike, amelynek mérései meghaladják a legnagyobb mennyiséget nagyságrendek. A természetben lehetséges anyagokat találni szigetelők amelyek vezetőképessége kisebb, mint 10-17 S / m, míg vannak kiválóak vezetők amelynek vezetőképessége nagyobb, mint 107 Nem.
Olvassa el:A vezető és szigetelő anyagok közötti különbségek
Anyagok elektromos vezetőképességének táblázata
Nézze meg a asztal amely néhány elterjedt anyag vezetőképességének mérését tartalmazza.
Anyag |
Vezetőképesség (Ω-1.m-1) |
Ezüst |
6,8.107 |
Réz |
6,0.107 |
Arany |
4,3.107 |
Üveg |
1,0.10-11 |
Radír |
1,1.10-15 |
Kvarc |
~10-17 |
A fenti táblázatból látható, hogy mekkora a vezetőképesség mérési spektruma, amely több mint 20 nagyságrendet ölelhet fel.
Rafael Hellerbrock
Fizikatanár
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
HELERBROCK, Rafael. "Vezetőképesség"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/condutividade.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.
