Conducibilità è una proprietà microscopica dei materiali che corrisponde alla inverso di resistività (ρ). Un'elevata conduttività in un materiale indica una grande capacità di carico cariche elettriche con facilità, applicando una differenza di potenziale tra due punti. L'unità di misura della conducibilità è il Siemens per metro (S/m), che corrisponde a-1.m-1. Materiali come metalli e le soluzioni ioniche hanno generalmente elevate misure di conducibilità, grazie alla presenza di una grande quantità di elettroni liberi in questi mezzi.
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Cos'è la conduttività?
La conduttività è un termine ampio che può essere utilizzato per definire il capacità di qualsiasi mezzo materiale di effettuare il trasporto di energia o particelle nelle forme di calore, cariche elettriche o materia. Questi diversi tipi di conducibilità sono utilizzati per spiegare un gran numero di fenomeni di trasporto e dipendono da fattori come la differenza di temperatura
, rispettivamente la differenza di potenziale elettrico e la differenza di concentrazione tra i diversi punti del mezzo materiale.
In questo articolo discuteremo esclusivamente della conduttività elettrica e delle sue proprietà. Tuttavia, dovrebbe essere affermato qui che buoni conduttori di elettricità sono, nella maggior parte dei casi, buoni conduttori termici.
IL conducibilitàelettrico è la grandezza fisica che misura la capacità intrinseca di un materiale di trasportare cariche elettriche quando è soggetto a una differenza di potenziale elettrico. Questa caratteristica dei materiali tiene conto aspettimicroscopico, come la disponibilità e la mobilità degli elettroni liberi, che possono essere intesi, rispettivamente, come la quantità di debolmente legato ai nuclei atomici e alla velocità con cui gli elettroni possono essere condotti tra gli atomi del reticolo cristallino del materiale senza scontrarsi con essi. scorso.
IL unità di misura della conducibilità elettrica è esattamente l'inverso dell'unità di misura della resistività (Ω.m), quindi, 1/Ω.m o ancora, Ω-1.m-1. Inoltre, è anche possibile che la conduttività elettrica sia scritta in termini di un altro unità di misura, conosciuto come siemens, il cui simbolo è S. Tale unità viene utilizzata per rappresentare una grandezza definita dall'inverso della resistenza elettrica (R): a conduttanzaelettrico (G).
formula di conducibilità
La formula utilizzata per calcolare la conducibilità è la seguente:
σ – conducibilità (S/m)
ρ – resistività (Ω.m)
Conducibilità x resistività
Conducibilità e resistività sono grandezzainversamenteproporzionale. Ciò indica che maggiore è la conduttività di un materiale, minore è la sua resistività e viceversa. Come la resistività, la conduttività è a caratteristica intrinseca del materiale e non dipende da fattori geometrici, come la forma o le dimensioni del corpo.
È interessante notare che la conducibilità è una delle grandezze fisiche le cui misurazioni si estendono sul maggior numero di ordini di grandezza. In natura è possibile trovare materiali isolanti che hanno conducibilità inferiori a 10-17 S/m, mentre ci sono ottimi conduttori la cui conduttività è maggiore di 107 No.
Leggi anche:Differenze tra materiali conduttivi e isolanti
Tabella di conducibilità elettrica dei materiali
Dai un'occhiata a tavolo che contiene le misure di conducibilità di alcuni materiali comuni.
Materiale |
Conducibilità (Ω-1.m-1) |
Argento |
6,8.107 |
Rame |
6,0.107 |
Oro |
4,3.107 |
Bicchiere |
1,0.10-11 |
Gomma da cancellare |
1,1.10-15 |
Quarzo |
~10-17 |
Dalla tabella sopra è possibile vedere quanto è ampio lo spettro delle misurazioni della conducibilità, che può estendersi su più di 20 ordini di grandezza.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica