Konduktivitet er en mikroskopisk egenskap av materialene som tilsvarer invers av motstand (ρ). Høy ledningsevne i et materiale indikerer stor bæreevne elektriske ladninger enkelt, ved å bruke en potensiell forskjell mellom to punkter. Måleenheten for ledningsevne er siemens per meter (S / m), som tilsvarer Ω-1.m-1. Materialer som metaller og ioniske løsninger har generelt høye mål for ledningsevne, takket være tilstedeværelsen av en stor mengde frie elektroner i disse mediene.
Se også: Hva er hastigheten på den elektriske strømmen?
Hva er ledningsevne?
Konduktivitet er et bredt begrep som kan brukes til å definere evne til noe materialmedium til å utføre transport av energi eller partikler i form av varme, elektriske ladninger eller materiell. Disse forskjellige typer ledningsevne brukes til å forklare et stort antall transportfenomener og avhenger av faktorer som forskjellen i temperatur, forskjellen i elektrisk potensial og forskjellen i konsentrasjon mellom forskjellige punkter i henholdsvis materialmediet.
I denne artikkelen vil vi utelukkende diskutere elektrisk ledningsevne og dens egenskaper. Det skal imidlertid her angis at gode ledere av elektrisitet er i de fleste tilfeller gode varmeledere.
DE ledningsevneelektrisk er den fysiske størrelsen som måler materialets iboende kapasitet til å bære elektriske ladninger når den utsettes for en elektrisk potensialforskjell. Denne egenskapen til materialer tar høyde for aspektermikroskopisk, som tilgjengeligheten og mobiliteten til gratis elektroner, som kan forstås henholdsvis som mengden av svakt knyttet til atomkjerner og hastigheten elektroner kan ledes mellom atomene i materialets krystallgitter uten å kollidere med dem. de siste.
DE måleenhet av den elektriske ledningsevnen er nøyaktig den inverse av resistivitetsmålingsenheten (Ω.m), 1 / Ω.m eller ennå, Ω-1.m-1. Videre er det også mulig at elektrisk ledningsevne skrives i form av en annen måleenhet, kjent som siemens, hvis symbol er S. En slik enhet brukes til å representere en størrelse definert av det inverse av den elektriske motstanden (R): a konduktanselektrisk (G).
konduktivitetsformel
Formelen som brukes til å beregne ledningsevne er som følger:
σ - ledningsevne (S / m)
ρ - resistivitet (Ω.m)
Konduktivitet x resistivitet
Konduktivitet og resistivitet er storhetomvendtproporsjonal. Dette indikerer at jo høyere konduktiviteten til et materiale er, desto lavere er resistiviteten og omvendt. I likhet med resistivitet er ledningsevne en materialets egenart og avhenger ikke av geometriske faktorer, slik som kroppens form eller dimensjoner.
Interessant er konduktivitet en av de fysiske størrelsene hvis målinger strekker seg over det største antallet Størrelsesordener. I naturen er det mulig å finne materialer isolatorer som har ledningsevne mindre enn 10-17 S / m, mens det er utmerket ledere hvis ledningsevne er større enn 107 Nei.
Les også:Forskjeller mellom ledende og isolerende materialer
Tabell over elektriske ledningsevner
Sjekk ut a bord som inneholder konduktivitetsmålingene til noen vanlige materialer.
Materiale |
Ledningsevne (Ω-1.m-1) |
Sølv |
6,8.107 |
Kobber |
6,0.107 |
Gull |
4,3.107 |
Glass |
1,0.10-11 |
Gummi |
1,1.10-15 |
Kvarts |
~10-17 |
Fra tabellen over er det mulig å se hvor stort spekteret av ledningsevnemålinger er, som kan strekke seg over mer enn 20 størrelsesordener.
Av Rafael Hellerbrock
Fysikklærer