מהי מוליכות חשמלית?

מוליכות חשמלית היא המדד לכמות הזרם החשמלי שחומר יכול לשאת או יכולתו לשאת זרם. מוליכות חשמלית ידועה גם כמוליכות ספציפית. מוליכות היא תכונה מהותית של חומר.

מוליכות חשמלית מסומן על ידי הסמל σ ויש לו SI יחידות של סימנס למטר (S / m). בהנדסת חשמל משתמשים באות יוונית κ. לפעמים האות היוונית γ מייצגת מוליכות. במים מדווחים לעתים קרובות על מוליכות כמוליכות ספציפית, שהיא מדד לעומת זו של מים טהורים ב 25 מעלות צלזיוס.

מוליכות חשמלית (σ) היא ההדדיות של ההתנגדות החשמלית (ρ):

σ = 1/ρ

כאשר ההתנגדות לחומר עם חתך רוחב אחיד היא:

ρ = RA / l

כאשר R הוא ההתנגדות החשמלית, A הוא שטח החתך, ו- l הוא אורך החומר

מוליכות חשמלית עולה בהדרגה ב מוליך מתכתי עם הורדת הטמפרטורה. מתחת לטמפרטורה קריטית, ההתנגדות במוליכי-על יורדת לאפס, כך שזרם חשמלי יכול לזרום דרך לולאה של חוט-מוליך-על ללא כוח מיושם.

בהרבה חומרים הולכה מתרחשת על ידי אלקטרונים או חורים. באלקטרוליטים יונים שלמים נעים ונושאים את המטען החשמלי נטו שלהם. בתמיסות אלקטרוליט הריכוז של המין היוני הוא גורם מפתח במוליכות החומר.

מתכות ופלזמה הן דוגמאות לחומרים עם מוליכות חשמלית גבוהה. האלמנט שהוא ה המוליך החשמלי הטוב ביותר הוא כסף - מתכת. מבודדים חשמליים, כגון זכוכית ומים טהורים, בעלי מוליכות חשמלית ירודה. רוב הלא-מתכות בטבלה המחזורית הם מוליכים חשמליים ותרמיים לקויים. המוליכות של מוליכים למחצה היא בינונית בין מבודד למוליך.

דוגמאות למוליכים מצוינים כוללים:

• כסף
• נחושת
• זהב
• אלומיניום
• אבץ
• ניקל
• פליז

דוגמאות למוליכים חשמליים גרועים כוללים:

• גומי
• זכוכית
• פלסטיק
• עץ יבש
• יהלום
• אוויר

מים טהורים (לא מים מלוחים, שהם מוליכים)