A fajlagos vezetőképesség, mint az elektromos áramvezetők legfontosabb jellemzője

A fajlagos vezetőképesség, mint az elektromos áramvezetők legfontosabb jellemzője
A fajlagos vezetőképesség, mint az elektromos áramvezetők legfontosabb jellemzője
Anonim

Az elektromos áram mozgását a vezetőkben elkerülhetetlenül kísérik bizonyos fizikai erők, amelyek megakadályozzák ezt a mozgást. Az anyagszerkezet atomi-molekuláris elmélete szempontjából ez a jelenség azon alapul, hogy a töltött elektronok mozgásuk során ütköznek a vezető anyagát alkotó atomokkal.

Vezetőképesség
Vezetőképesség

Amint azt számos tanulmány eredményei mutatják, az elektronok ilyen ütközésének száma közvetlenül összefügg az anyag azon képességével, hogy minimális veszteséggel képes átvezetni magán az elektromos áramot. Ennek megfelelően a vezető anyagának a rajta áthaladó elektromos árammal szembeni ellenállása a fizikában a "vezető elektromos ellenállása" nevet kapta.

Az ellenállás egyenesen arányos a feszültséggel és fordítottan arányos az áramerősséggel. A mértékegységek nemzetközi rendszerének megfelelően R betűvel jelöljük, és Ohmban mérjük.

Ugyanakkor bizonyos anyagok létrehozásakor gyakran nem az válik fontossá, hogy a vezető mennyire aktívan ellenáll az áthaladásnak.elektromos áram, de mennyire képes ezt az áramot vezetni. Az elektromos ellenállás ellentéte a vezetőképesség.

A réz vezetőképessége
A réz vezetőképessége

A fizikában használt fajlagos elektromos vezetőképesség jellemzi a test általános képességét arra, hogy elektromos áram vezető legyen. Kvantitatív értelemben a vezetőképesség az ellenállás reciprokja. Ezt γ betűvel jelöljük, és m/ohm×mm^2 vagy siemens/méter egységekben mérjük.

Az elektrotechnika alaptörvényével – Ohm törvényével – a fajlagos vezetőképesség értéke megmutatja az adott vezetőben előforduló áramsűrűség és az adott vezetőben megjelenő elektromos tér számértéke közötti kölcsönös függőséget. környezet. Ez a rendelkezés azonban csak homogén közegre érvényes, inhomogén rétegben a fajlagos vezetőképesség nem más, mint egy tenzor.

Fajlagos elektromos vezetőképesség
Fajlagos elektromos vezetőképesség

A fémek közül a legnagyobb fajlagos vezetőképesség az ezüstre és a rézre jellemző. Ez elsősorban a kristályrácsok szerkezetének sajátosságaiból adódik, amelyek lehetővé teszik a töltött részecskék (elektronok és ionok) viszonylag könnyű mozgását.

Teljesen természetes, hogy a tiszta fémek vezetőképessége nagyobb, mint az ötvözeteké, ezért az iparban elektromos célokra általában a legtisztább rezet használják, amelynek szennyeződése nem haladja meg a 0,05%-ot. Egyébként a réz fajlagos vezetőképessége 58,5 Simmens/mm^2, ami lényegesen magasabb, mint a többi fém túlnyomó többsége.

A fémvezetők mellett az iparban és a mindennapi életben is széles körben használják a nem fémes vezetőket, amelyek közül a legelterjedtebb a szén. Elsősorban elektromos gépekhez való speciális kefék, keresőlámpákban használt elektródák stb. készülnek belőle.

Ajánlott: