Vad är elektrisk ledningsförmåga
När vi talar om egenskapen hos den eller den kroppen för att förhindra passage av elektrisk ström genom den, använder vi vanligtvis termen "elektriskt motstånd". Inom elektronik är det bekvämt, det finns till och med speciella mikroelektroniska komponenter, motstånd med en eller annan nominell resistans.
Men det finns också begreppet "elektrisk konduktivitet" eller "elektrisk konduktivitet", som kännetecknar kroppens förmåga att leda en elektrisk ström.
Med tanke på att resistansen är omvänt proportionell mot strömmen, ledningsförmågan är direkt proportionell mot strömmen, det vill säga ledningsförmågan är den reciproka av elektriska resistansen.
Resistans mäts i ohm och konduktivitet i siemens. Men i själva verket talar vi alltid om samma egenskap hos materialet - dess förmåga att leda elektricitet.
Elektronisk ledningsförmåga tyder på att laddningsbärarna som bildar strömmen i materien är elektroner. För det första har metaller elektronisk ledningsförmåga, även om nästan alla material är mer eller mindre kapabla till detta.
Ju högre temperatur materialet har, desto lägre är dess elektroniska ledningsförmåga, för när temperaturen ökar stör termisk rörelse i allt högre grad den ordnade rörelsen av elektroner och förhindrar därför riktad ström.
Ju kortare tråden är, desto större dess tvärsnittsarea, desto större koncentration av fria elektroner i den (ju lägre det specifika motståndet är), desto större är den elektroniska konduktiviteten.
Praktiskt taget inom elektroteknik är det viktigast att överföra elektrisk energi med minimala förluster. Av den anledningen metaller spelar en oerhört viktig roll i det. Särskilt de av dem som har den maximala elektriska ledningsförmågan, det vill säga den minsta specifikt elektriskt motstånd: silver, koppar, guld, aluminium. Koncentrationen av fria elektroner i metaller är högre än i dielektrika och halvledare.
Det är ekonomiskt mest lönsamt att använda aluminium och koppar som ledare för elektrisk energi från metaller, eftersom koppar är mycket billigare än silver, men samtidigt är kopparns elektriska motstånd bara något högre än silver, respektive kopparns ledningsförmåga är mycket lite mindre än silver. Andra metaller är inte lika viktiga för industriell produktion av trådar.
Gasformiga och flytande medier som innehåller fria joner har jonledningsförmåga. Joner, liksom elektroner, är laddningsbärare och kan röra sig under påverkan av ett elektriskt fält genom hela volymen av ett medium. En sådan miljö kan vara elektrolyt… Ju högre temperatur elektrolyten har, desto högre jonledningsförmåga, eftersom med ökande termisk rörelse ökar jonernas energi och mediets viskositet minskar.
I frånvaro av elektroner i materialets kristallgitter kan hålledning ske. Elektroner bär en laddning, men de fungerar som vakanser när hålen rör sig - vakanser i materialets kristallgitter. Fria elektroner rör sig inte här som ett gasmoln i metaller.
Hålledning förekommer i halvledare i nivå med elektronledning. Halvledare i olika kombinationer låter dig kontrollera mängden konduktivitet som visas i olika mikroelektroniska enheter: dioder, transistorer, tyristorer, etc.
Först och främst började metaller användas som ledare inom elektrotekniken redan på 1800-talet, tillsammans med dielektrika, isolatorer (med lägst elektrisk ledningsförmåga), som glimmer, gummi, porslin.
Inom elektroniken har halvledare blivit utbredda och intar en hedervärd mellanplats mellan ledare och dielektrikum.De flesta moderna halvledare är baserade på kisel, germanium, kol. Andra ämnen används mycket mindre frekvent.