Spesifikk ledningsevne som den viktigste egenskapen til elektriske strømledere

Spesifikk ledningsevne som den viktigste egenskapen til elektriske strømledere
Spesifikk ledningsevne som den viktigste egenskapen til elektriske strømledere
Anonim

Bevegelsen av elektrisk strøm i ledere er uunngåelig ledsaget av virkningen av visse fysiske krefter som forhindrer denne bevegelsen. Fra synspunktet til atom-molekylær teori om materiens struktur, er dette fenomenet basert på det faktum at ladede elektroner under deres bevegelse kolliderer med atomene som utgjør materialet til lederen.

Konduktivitet
Konduktivitet

Som resultatene av en rekke studier viser, er antallet slike kollisjoner av elektroner direkte relatert til evnen til et materiale til å føre en elektrisk strøm gjennom seg selv med minimale tap. Følgelig har motstanden som materialet til lederen har mot den elektriske strømmen som går gjennom den fått navnet "elektrisk motstand til lederen" i fysikk.

Motstand er direkte proporsjonal med spenning og omvendt proporsjonal med strømstyrke. I samsvar med det internasjonale systemet for måleenheter, er det merket med bokstaven R og måles i ohm.

Samtidig, ofte når man lager visse materialer, er det ikke hvor aktivt lederen motstår å passere gjennom det som blir viktigereelektrisk strøm, men hvor mye den er i stand til å lede akkurat denne strømmen. Det motsatte av elektrisk motstand er konduktivitet.

Konduktivitet av kobber
Konduktivitet av kobber

Spesifikk elektrisk ledningsevne, brukt i fysikk, karakteriserer den generelle evnen til et legeme til å være en leder av elektrisk strøm. I kvantitative termer er ledningsevne det gjensidige av resistivitet. Den er merket med bokstaven γ og måles i enheter m/ohm×mm^2 eller siemens/meter).

I samsvar med den grunnleggende loven for elektroteknikk - Ohms lov - viser verdien av spesifikk ledningsevne den gjensidige avhengigheten mellom strømtettheten som oppstår i en bestemt leder, og den numeriske verdien av det elektriske feltet som vises i en bestemt leder. miljø. Denne bestemmelsen gjelder imidlertid bare for et homogent medium; i et inhomogent lag er den spesifikke ledningsevnen ikke annet enn en tensor.

Spesifikk elektrisk ledningsevne
Spesifikk elektrisk ledningsevne

Av metallene er den høyeste spesifikke ledningsevnen karakteristisk for sølv og kobber. Dette skyldes først og fremst særegenhetene ved strukturen til deres krystallgitter, som gjør det mulig for ladede partikler (elektroner og ioner) å bevege seg relativt lett.

Det er ganske naturlig at rene metaller har høyere ledningsevne enn legeringer, derfor har de i industrien for elektriske formål en tendens til å bruke det reneste kobberet med et urenhetsinnhold på ikke mer enn 0,05 %. Forresten, den spesifikke ledningsevnen til kobber er 58,5 Simmens/mm^2, som er betydelig høyere enn de aller fleste andre metaller.

I tillegg til metallledere er ikke-metalliske ledere mye brukt i industrien og hverdagen, den vanligste av disse er kull. Av den lages spesielt spesielle børster for elektriske maskiner, elektroder som brukes i søkelys osv.

Anbefalt: