Conductivitatea electrică este măsura cantității de curent electric pe care un material îl poate transporta sau este capacitatea de a transporta un curent. Conductivitatea electrică este cunoscută și sub denumirea de conductanță specifică. Conductivitatea este o proprietate intrinsecă a unui material.
Unități de conductivitate electrică
Conductivitate electrică este notat prin simbolul σ și are SI unități de siemens pe metru (S / m). În inginerie electrică se folosește litera greacă κ. Uneori, litera greacă γ reprezintă conductivitatea. În apă, conductibilitatea este adesea raportată ca o conductanță specifică, care este o măsură comparativ cu cea a apei pure la 25 ° C.
Relația dintre conductivitate și rezistență
Conductivitatea electrică (σ) este reciproca rezistivității electrice (ρ):
σ = 1/ρ
unde rezistivitatea pentru un material cu o secțiune transversală uniformă este:
ρ = RA / l
unde R este rezistența electrică, A este secțiunea transversală și l este lungimea materialului
Conductivitatea electrică crește treptat în a
conductor metalic pe măsură ce temperatura este coborâtă. Sub o temperatură critică, rezistența în supraconductori scade la zero, astfel încât un curent electric ar putea curge printr-o buclă de sârmă supraconductor fără putere aplicată.În multe materiale, conducta apare prin electroni de bandă sau găuri. În electroliți, ionii întregi se mișcă, ducându-și sarcina electrică netă. În soluțiile de electroliți, concentrația speciilor ionice este un factor cheie în conductivitatea materialului.
Materiale cu o conductibilitate electrică bună și slabă
Metalele și plasma sunt exemple de materiale cu o conductivitate electrică ridicată. Elementul care este cel mai bun conductor electric este argintul - un metal. Izolatorii electrici, cum ar fi sticla și apa pură, au o conductivitate electrică slabă. Majoritatea nemetalelor de pe tabelul periodic sunt conductoare electrice și termice slabe. Conductivitatea semiconductorilor este intermediară între cea a unui izolator și a unui conductor.
Exemple de conductoare excelente includ:
- Argint
- Cupru
- Aur
- Aluminiu
- Zinc
- Nichel
- Alamă
Exemple de conductoare electrice slabe includ:
- Cauciuc
- Sticlă
- Plastic
- Lemn uscat
- Diamant
- Aer
Apa pură (nu apa sărată, care este conductivă)