Przewodnictwo właściwe jako najważniejsza cecha przewodników prądu elektrycznego

Przewodnictwo właściwe jako najważniejsza cecha przewodników prądu elektrycznego
Przewodnictwo właściwe jako najważniejsza cecha przewodników prądu elektrycznego
Anonim

Przemieszczeniu się prądu elektrycznego w przewodnikach nieuchronnie towarzyszy działanie pewnych sił fizycznych, które uniemożliwiają ten ruch. Z punktu widzenia atomowo-molekularnej teorii budowy materii zjawisko to polega na tym, że naładowane elektrony podczas swojego ruchu zderzają się z atomami tworzącymi materiał przewodnika.

Przewodność
Przewodność

Jak pokazują wyniki licznych badań, liczba takich zderzeń elektronów jest bezpośrednio związana ze zdolnością materiału do przepuszczania przez siebie prądu elektrycznego przy minimalnych stratach. W związku z tym opór, jaki ma materiał przewodnika na przepływający przez niego prąd elektryczny, otrzymał w fizyce nazwę „opór elektryczny przewodnika”.

Rezystancja jest wprost proporcjonalna do napięcia i odwrotnie proporcjonalna do natężenia prądu. Zgodnie z międzynarodowym systemem jednostek miar jest oznaczony literą R i mierzony w omach.

Jednocześnie, często podczas tworzenia pewnych materiałów, to nie to, jak aktywnie przewodnik opiera się przez nie, staje się ważniejszeprąd elektryczny, ale ile jest w stanie przewodzić tego prądu. Przeciwieństwem oporu elektrycznego jest przewodnictwo.

Przewodność miedzi
Przewodność miedzi

Właściwa przewodność elektryczna, stosowana w fizyce, charakteryzuje ogólną zdolność ciała do przewodzenia prądu elektrycznego. Pod względem ilościowym przewodnictwo jest odwrotnością rezystywności. Jest oznaczony literą γ i mierzony w jednostkach m/ohm×mm^2 lub siemens/metr).

Zgodnie z podstawowym prawem elektrotechniki – prawem Ohma – wartość przewodnictwa właściwego pokazuje zależność między gęstością prądu występującego w danym przewodniku, a wartością liczbową pola elektrycznego występującego w określonym przewodniku. środowisko. Przepis ten dotyczy jednak tylko ośrodka jednorodnego; w warstwie niejednorodnej przewodność właściwa to nic innego jak tensor.

Właściwa przewodność elektryczna
Właściwa przewodność elektryczna

Spośród metali najwyższą przewodnością właściwą charakteryzują się srebro i miedź. Wynika to przede wszystkim ze specyfiki struktury ich sieci krystalicznych, które umożliwiają stosunkowo łatwe poruszanie się naładowanych cząstek (elektronów i jonów).

Całkiem naturalne jest, że czyste metale mają wyższą przewodność niż stopy, dlatego w przemyśle do celów elektrycznych zwykle stosuje się najczystszą miedź o zawartości zanieczyszczeń nie większej niż 0,05%. Nawiasem mówiąc, przewodność właściwa miedzi wynosi 58,5 Simmens/mm^2, czyli znacznie więcej niż większość innych metali.

Oprócz przewodników metalowych, przewodniki niemetalowe są szeroko stosowane w przemyśle i życiu codziennym, z których najpowszechniejszym jest węgiel. Z niego powstają w szczególności specjalne szczotki do maszyn elektrycznych, elektrody stosowane w reflektorach itp.

Zalecana: