Egenskaper av elektrisk ledningsevne

Konduktivitet og resistivitet er viktige egenskaper for alle materialer. Evnen til korrekt å måle disse egenskapene og for å forstå hva som påvirker de har tillate oss å utnytte elektrisitet i en rekke måter. Vi har lært å bruke strøm til lys våre hjem, men også for å måle renheten av vannkilder og materialer. Ledningsevne er en kompleks ligning, som involverer forskjellige variabler som temperatur og fremgangsmåten for å bære en ladning.

ledningsevne

Ledningsevnen av en gitt substans er et mål på hvor godt det bærer en ladning. Kobber har lenge vært standard ved hvilken ledningsevnen blir bedømt, og det er derfor ledningsevnen til et materiale er ofte gitt i IACS (International glødet kobber Standard). Ledningsevnen av kobber fra den tid da denne standarden er laget ble vurdert 100%, og ledningsevnen av andre materialer er gitt som en prosent av denne standarden. Jern, for eksempel, er vurdert til ca. 18% IACS, fordi det er 18% så ledende som tradisjonelle kobbertråd. Imidlertid har fremskritt tillatt oss å bedre rense kobber, så det er en form for kobber i dag som er vurdert til bedre enn 100%.

Resistivity

Resistivitet er et mål på hvor motstandsdyktig et gitt materiale er til flyten av en elektrisk strøm. Å vite ledningsevnen av en gitt substans er ikke tilstrekkelig, som isolerende mot en elektrisk belastning er også et viktig aspekt av å arbeide med elektrisitet. Å kunne fullt ut kontrollere hvor en elektrisk strøm vil gå og hvor det vil ikke er av vital betydning for sikker bruk av elektrisitet. Hvis et materiale som har en lav resistivitet det er en god leder, og hvis det har en høy spesifikk motstand det er en god isolator.

Temperatur

Temperaturen påvirker ledningsevnen til et materiale på grunn av endringen i materialet når det utsettes for forskjellige temperaturer. De fleste materialer kontrakt når de er kalde, som bremser ned bevegelsen av atomer og minimerer effekten av materialets strukturelle feil, slik at en belastning å gå gjennom objektet lettere. Når et gitt materiale oppvarmes, atomene som skaper strukturen av et materiale å bevege seg raskere, og det er mer sannsynlig å være ute av deres ideelle konfigurasjonen, noe som øker et materialets resistivitet. Generelt lavere temperaturer skape bedre ledningsevne, mens høyere temperaturer øker mest materialets resistivitet.

Elektronisk vs. Ionic konduksjon

Elektrisitet er overføringen av energi fra ett atom til den neste gjennom negativt ladede elektroner; Dette er imidlertid ikke den eneste måten energien blir utført. Når lederen er en ionisk krystall betalingen utføres ikke av elektroner, men av ioner. På grunn av dette, er det to former for konduktivitet: elektronisk og ionisk. Et stoff som fremmer strømmen av ioner kan ikke være så bidrar til strømmen av elektroner og vice-versa.