Wat is elektrische geleidbaarheid?

Elektrische geleidbaarheid is de maat voor de hoeveelheid elektrische stroom die een materiaal kan dragen of het vermogen om een ​​stroom te dragen. Elektrische geleidbaarheid wordt ook wel specifieke geleiding genoemd. Geleidbaarheid is een intrinsieke eigenschap van een materiaal.

Elektrische geleiding wordt aangeduid met het symbool σ en heeft SI eenheden van Siemens per meter (S / m). In de elektrotechniek wordt de Griekse letter κ gebruikt. Soms staat de Griekse letter γ voor geleidbaarheid. In water wordt geleidbaarheid vaak gerapporteerd als specifieke conductantie, wat een maat is vergeleken met die van zuiver water bij 25 ° C.

Elektrische geleidbaarheid (σ) is het omgekeerde van de elektrische weerstand (ρ):

σ = 1/ρ

waar soortelijke weerstand voor een materiaal met een uniforme doorsnede is:

ρ = RA / l

waar R is de elektrische weerstand, A is het dwarsdoorsnedeoppervlak en l is de lengte van het materiaal

Elektrische geleidbaarheid neemt geleidelijk toe in a metalen geleider als de temperatuur wordt verlaagd. Onder een kritische temperatuur daalt de weerstand in supergeleiders tot nul, zodat een elektrische stroom door een lus van supergeleidende draad zou kunnen stromen zonder aangelegd vermogen.

In veel materialen vindt geleiding plaats door bandelektronen of gaten. In elektrolyten bewegen hele ionen met hun netto elektrische lading. Bij elektrolytoplossingen is de concentratie van de ionensoort een sleutelfactor in de geleidbaarheid van het materiaal.

Metalen en plasma zijn voorbeelden van materialen met een hoge elektrische geleidbaarheid. Het element dat het is beste elektrische geleider is zilver - een metaal. Elektrische isolatoren, zoals glas en zuiver water, hebben een slechte elektrische geleidbaarheid. De meeste niet-metalen op het periodiek systeem zijn slechte elektrische en thermische geleiders. De geleidbaarheid van halfgeleiders ligt tussen die van een isolator en een geleider.

Voorbeelden van uitstekende geleiders zijn:

• Zilver
• Koper
• Goud
• Aluminium
• Zink
• Nikkel
• Messing

Voorbeelden van slechte elektrische geleiders zijn:

• Rubber
• Glas
• Plastic
• Droog hout
• Diamant
• Lucht

Zuiver water (geen zout water, dat geleidend is)