Vadītspēja ir materiālu mikroskopiskā īpašība, kas atbilst apgriezts no pretestība (ρ). Augsta materiāla vadītspēja norāda uz lielu nestspēju elektriskie lādiņi ar vieglumu, piemērojot potenciālo starpību starp diviem punktiem. Vadītspējas mērvienība ir siemens uz metru (S / m), kas atbilst Ω-1.m-1. Materiāli, piemēram, metāli un jonu šķīdumiem parasti ir augsti vadītspējas rādītāji, pateicoties lielam daudzumam brīvo elektronu klātbūtnei šajās barotnēs.
Skatīt arī: Kāds ir elektriskās strāvas ātrums?
Kas ir vadītspēja?
Vadītspēja ir plašs termins, ko var izmantot, lai definētu jebkura materiāla nesēja spēja veikt enerģijas vai daļiņu transportēšanu formās karstums, elektriskie lādiņi vai vielas. Šie dažādie vadītspējas veidi tiek izmantoti, lai izskaidrotu lielu skaitu transporta parādību un ir atkarīgi no tādiem faktoriem kā atšķirība temperatūra, elektriskā potenciāla starpība un koncentrācijas atšķirība starp dažādiem materiāla barotnes punktiem attiecīgi.
Šajā rakstā mēs tikai aplūkosim elektrisko vadītspēju un tā īpašības. Tomēr šeit jānorāda, ka labi elektrības vadītāji vairumā gadījumu ir labi siltuma vadītāji.
vadītspējaelektrisks ir fiziskais lielums, kas mēra materiāla raksturīgo spēju pārvadāt elektriskos lādiņus, ja tiek pakļauta elektriskā potenciāla atšķirībai. Šī materiālu īpašība tiek ņemta vērā aspektiemmikroskopisks, piemēram, brīvo elektronu pieejamība un mobilitāte, ko attiecīgi var saprast kā vāju daudzumu saistīts ar atomu kodoliem un ātrumu, kādā elektronus var vadīt starp materiāla kristāla režģa atomiem, nesaskaroties ar tiem. Pēdējais.
mērvienība elektrovadītspējas vērtība ir tieši pretestības mērvienības (Ω.m) apgrieztā vērtība, tāpēc 1 / Ω.m vai tomēr, Ω-1.m-1. Turklāt ir arī iespējams, ka elektrovadītspēja ir rakstīta kā cita mērvienība, zināms kā Siemens, kuras simbols ir S. Šādu vienību izmanto, lai attēlotu lielumu, ko nosaka ar elektriskās pretestības (R) apgriezto vērtību: a vadītspējaelektrisks (G).
vadītspējas formula
Vadītspējas aprēķināšanai izmantotā formula ir šāda:
σ - vadītspēja (S / m)
ρ - pretestība (Ω.m)
Vadītspēja x pretestība
Vadītspēja un pretestība ir varenībasapgrieztiproporcionāls. Tas norāda, ka jo augstāka ir materiāla vadītspēja, jo zemāka ir tā pretestība un otrādi. Tāpat kā pretestība, arī vadītspēja ir a materiāla raksturīgā iezīme un nav atkarīgs no ģeometriskiem faktoriem, piemēram, ķermeņa forma vai izmēri.
Interesanti, ka vadītspēja ir viens no fizikālajiem lielumiem, kura mērījumi pārsniedz lielāko daudzumu lieluma pakāpes. Dabā ir iespējams atrast materiālus izolatori kuru vadītspēja ir mazāka par 10-17 S / m, kamēr ir lieliski diriģenti kuru vadītspēja ir lielāka par 107 Nē.
Lasiet arī:Vadošo un izolējošo materiālu atšķirības
Materiālu elektrovadītspējas tabula
Pārbaudiet a tabula kas satur dažu izplatītu materiālu vadītspējas mērījumus.
Materiāls |
Vadītspēja (Ω-1.m-1) |
Sudrabs |
6,8.107 |
Varš |
6,0.107 |
Zelts |
4,3.107 |
Stikls |
1,0.10-11 |
Gumija |
1,1.10-15 |
Kvarcs |
~10-17 |
No iepriekš minētās tabulas ir iespējams redzēt, cik liels ir vadītspējas mērījumu spektrs, kas var aptvert vairāk nekā 20 lieluma pakāpes.
Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs
