Specifik konduktivitet som den viktigaste egenskapen hos elektriska strömledare

Specifik konduktivitet som den viktigaste egenskapen hos elektriska strömledare
Specifik konduktivitet som den viktigaste egenskapen hos elektriska strömledare
Anonim

Rörelsen av elektrisk ström i ledare åtföljs oundvikligen av inverkan av vissa fysiska krafter som förhindrar denna rörelse. Ur den atommolekylära teorin om materiens struktur bygger detta fenomen på det faktum att laddade elektroner under sin rörelse kolliderar med atomerna som utgör ledarens material.

Ledningsförmåga
Ledningsförmåga

Som resultaten av många studier visar, är antalet sådana kollisioner av elektroner direkt relaterat till ett materials förmåga att passera en elektrisk ström genom sig själv med minimala förluster. Följaktligen har det motstånd som ledarens material har mot den elektriska ström som passerar genom det fått namnet "ledarens elektriska motstånd" i fysiken.

Motståndet är direkt proportionellt mot spänningen och omvänt proportionellt mot strömstyrkan. I enlighet med det internationella systemet för måttenheter betecknas det med bokstaven R och mäts i ohm.

Samtidigt, ofta när man skapar vissa material, är det inte hur aktivt ledaren motstår att passera genom det som blir viktigareelektrisk ström, men hur mycket den klarar att leda just denna ström. Motsatsen till elektriskt motstånd är konduktivitet.

Konduktivitet av koppar
Konduktivitet av koppar

Specifik elektrisk ledningsförmåga, som används inom fysiken, kännetecknar den allmänna förmågan hos en kropp att vara en ledare av elektrisk ström. I kvantitativa termer är konduktivitet det ömsesidiga resistiviteten. Den betecknas med bokstaven γ och mäts i enheter m/ohm×mm^2 eller siemens/meter).

I enlighet med grundlagen för elektroteknik - Ohms lag - visar värdet på specifik konduktivitet det ömsesidiga beroendet mellan strömtätheten som uppstår i en viss ledare och det numeriska värdet av det elektriska fältet som uppträder i en viss ledare miljö. Denna bestämmelse är dock endast giltig för ett homogent medium, i ett inhomogent skikt är den specifika konduktiviteten inget annat än en tensor.

Specifik elektrisk ledningsförmåga
Specifik elektrisk ledningsförmåga

Av metallerna är den högsta specifika konduktiviteten karakteristisk för silver och koppar. Detta beror främst på särdragen i strukturen hos deras kristallgitter, som gör det möjligt för laddade partiklar (elektroner och joner) att röra sig relativt lätt.

Det är ganska naturligt att rena metaller har en högre ledningsförmåga än legeringar, därför tenderar de i industrin för elektriska ändamål att använda den renaste koppar med en föroreningsh alt på högst 0,05 %. Förresten, den specifika ledningsförmågan för koppar är 58,5 Simmens/mm^2, vilket är betydligt högre än de allra flesta andra metaller.

Förutom metallledare används icke-metalliska ledare i stor utsträckning inom industrin och vardagen, varav den vanligaste är kol. Av den tillverkas i synnerhet speciella borstar för elektriska maskiner, elektroder som används i strålkastare etc.

Rekommenderad: