什麼是電導率

談到這個或那個物體阻止電流通過的特性,我們通常使用術語“電阻”。在電子學中,這很方便,甚至有特殊的微電子元件,具有一個或另一個標稱電阻的電阻器。

但也有“電導率”或“電導率”的概念,表徵人體傳導電流的能力。

鑑於電阻與電流成反比, 電導率與電流成正比,即電導率是電阻的倒數。

電阻以歐姆為單位,電導率以西門子為單位。但事實上,我們總是在談論材料的相同特性——它的導電能力。

什麼是電導率

電子電導率表明在物質中形成電流的電荷載體是電子。首先,金屬具有電子導電性,儘管幾乎所有材料或多或少都具有這種能力。

材料的溫度越高,其電子電導率越低,因為隨著溫度的升高,熱運動會越來越多地干擾電子的有序運動,從而阻止定向電流。

導線越短,其截面積越大,其中的自由電子濃度越大(比電阻越低),電子電導率越大。

一個簡單的電路

實際上在電氣工程中,以最小的損耗傳輸電能是最重要的。是因為 金屬 在其中起著極其重要的作用。尤其是其中導電率最大,也就是最小的那些 比電阻:銀、銅、金、鋁。金屬中的自由電子濃度高於電介質和半導體。

使用鋁和銅作為金屬電能的導體在經濟上最有利可圖,因為銅比銀便宜得多,但同時銅的電阻僅略高於銀,銅的電導率分別為比白銀少很多。其他金屬對於電線的工業生產並不重要。 

電流銅線

含有自由離子的氣態和液態介質具有離子電導率。離子和電子一樣,是電荷載體,可以在電場的影響下在整個介質體積內移動。這樣的環境可以 電解質… 電解質的溫度越高,其離子電導率越高,因為隨著熱運動的增加,離子的能量增加,介質的粘度降低。

在材料的晶格中沒有電子的情況下,可以發生空穴傳導。電子攜帶電荷,但當空穴移動時,它們就像空位一樣——材料晶格中的空位。自由電子不會像金屬中的氣體雲那樣移動到這裡。

電壓指示器應用

半導體中的空穴傳導與電子傳導同等重要。各種組合的半導體允許您控制在各種微電子設備中展示的電導率:二極管、晶體管、晶閘管等。

首先,早在 19 世紀,金屬就開始在電氣工程中用作導體,同時還有電介質、絕緣體(導電率最低),例如雲母、橡膠、瓷器。

在電子學中,半導體已變得普遍,佔據了導體和電介質之間的光榮中間位置。大多數現代半導體都基於矽、鍺和碳。其他物質的使用頻率要低得多。

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