מוליכות: מה זה, נוסחה, טבלה

מוֹלִיכוּת הוא מאפיין מיקרוסקופי של החומרים התואם ל- הפוך של הִתנַגְדוּת סְגוּלִית (ρ). מוליכות גבוהה בחומר מעידה על כושר נשיאה רב מטענים חשמליים בקלות, על ידי שימוש בהפרש פוטנציאלי בין שתי נקודות. יחידת המידה של מוליכות היא סימנס למטר (S / m), שמתאים ל- Ω^-1.M^-1. חומרים כגון מתכות ולפתרונות יוניים יש בדרך כלל אמצעי מוליכות גבוהים, הודות לנוכחות כמות גדולה של אלקטרונים חופשיים במדיות אלה.

ראה גם: מה מהירות הזרם החשמלי?

מהי מוליכות?

מוליכות היא מונח רחב שניתן להשתמש בו כדי להגדיר את היכולת של מדיום חומרי כלשהו לבצע הובלת אנרגיה או חלקיקים בצורות של חוֹם, מטענים חשמליים או חומר. סוגים שונים של מוליכות משמשים להסברת מספר רב של תופעות תחבורה ותלויים בגורמים כמו ההבדל ב טֶמפֶּרָטוּרָה, ההבדל בפוטנציאל החשמלי וההבדל בריכוז בין נקודות שונות במדיום החומר, בהתאמה.

למתכות כמו כסף, המוצגות באיור, יש מוליכות חשמלית גבוהה, ולכן הן נקראות מוליכות.

במאמר זה נדון אך ורק במוליכות חשמלית ובתכונותיה. עם זאת, יש לציין כאן כי מוליכים חשמליים טובים הם, ברוב המקרים, מוליכים תרמיים טובים.

ה מוֹלִיכוּתחשמלי היא הכמות הפיזית המודדת את היכולת הטבועה בחומר לשאת מטענים חשמליים כאשר הוא נתון להפרש פוטנציאל חשמלי. מאפיין זה של חומרים לוקח בחשבון

היבטיםמִיקרוֹסקוֹפִּי, כגון זמינות וניידות של אלקטרונים חופשיים, שניתן להבין, בהתאמה, ככמות של חלשות מקושר לגרעינים אטומיים ולמהירות בה ניתן להוביל אלקטרונים בין אטומי סריג הקריסטל של החומר מבלי להתנגש בהם. אחרונים.

ה יחידת מידה של המוליכות החשמלית הוא בדיוק ההפוך של יחידת מדידת ההתנגדות (Ω.m), לכן, 1 / Ω.m או בכל זאת, Ω^-1.M^-1. יתר על כן, ייתכן גם שמוליכות חשמלית נכתבת במונחים של אחרת יחידת מידה, ידוע כ סימנס, שהסמל שלו הוא ש. יחידה כזו משמשת לייצוג כמות המוגדרת על ידי הפוך ההתנגדות החשמלית (R): א מוֹלִיכוּתחשמלי (ז).

נוסחת מוליכות

הנוסחה המשמשת לחישוב מוליכות היא כדלקמן:

σ - מוליכות (S / m)

ρ - התנגדות (Ω.m)

מוליכות x התנגדות

מוליכות והתנגדות הם גְדוּלָהבְּיַחַס הָפוּךיַחֲסִי. זה מצביע על כך שככל שמוליכותו של חומר גבוהה יותר, כך התנגדותו נמוכה יותר ולהיפך. כמו התנגדות, מוליכות היא א תכונה מהותית של החומר ו אינו תלוי בגורמים גיאומטריים, כגון צורת הגוף או מידותיו.

מעניין שמוליכות היא אחת הכמויות הפיזיקליות שמדידותיה משתרעות על המספר הגדול ביותר של סדרי גודל. בטבע אפשר למצוא חומרים מבודדים עם מוליכות פחות מ -10^-17 S / m, בעוד שיש מצויין מנצחים שמוליכותם גדולה מ -10⁷ לא.

קרא גם:הבדלים בין חומרים מוליכים לבידוד

טבלת מוליכות חשמלית של חומרים

בדוק א שולחן המכיל מדידות מוליכות של כמה חומרים נפוצים.

חוֹמֶר	מוליכות (Ω^-1.M^-1)
כסף	6,8.10^7
נְחוֹשֶׁת	6,0.10^7
זהב	4,3.10^7
זכוכית	1,0.10^-11
גוּמִי	1,1.10^-15
קְוָרץ	~10^-17

מהטבלה שלמעלה ניתן לראות כמה גדול ספקטרום מדידות המוליכות, שיכול להתפרש על יותר מ -20 סדרי גודל.

מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה