Specifická vodivost jako nejdůležitější charakteristika vodičů elektrického proudu

Specifická vodivost jako nejdůležitější charakteristika vodičů elektrického proudu
Specifická vodivost jako nejdůležitější charakteristika vodičů elektrického proudu
Anonim

Pohyb elektrického proudu ve vodičích je nevyhnutelně doprovázen působením určitých fyzikálních sil, které tomuto pohybu brání. Z hlediska atomově-molekulární teorie struktury hmoty je tento jev založen na skutečnosti, že nabité elektrony se při svém pohybu srážejí s atomy, které tvoří materiál vodiče.

Vodivost
Vodivost

Jak ukazují výsledky četných studií, počet takových srážek elektronů přímo souvisí se schopností materiálu procházet elektrický proud s minimálními ztrátami. Odpor, který má materiál vodiče vůči elektrickému proudu, který jím prochází, dostal ve fyzice název „elektrický odpor vodiče“.

Odpor je přímo úměrný napětí a nepřímo úměrný síle proudu. V souladu s mezinárodním systémem jednotek měření se označuje písmenem R a měří se v ohmech.

Zároveň často při vytváření určitých materiálů není důležitější, jak aktivně se vodič brání průchodu skrz nějelektrický proud, ale jak moc je schopen vést právě tento proud. Opakem elektrického odporu je vodivost.

Vodivost mědi
Vodivost mědi

Specifická elektrická vodivost, používaná ve fyzice, charakterizuje obecnou schopnost tělesa být vodičem elektrického proudu. Z kvantitativního hlediska je vodivost převrácenou hodnotou měrného odporu. Označuje se písmenem γ a měří se v jednotkách m/ohm×mm^2 nebo siemens/metr).

V souladu se základním zákonem elektrotechniky - Ohmovým zákonem - hodnota měrné vodivosti ukazuje vzájemnou závislost mezi hustotou proudu, který se vyskytuje v konkrétním vodiči, a číselnou hodnotou elektrického pole, které se objevuje v konkrétním vodiči. životní prostředí. Toto ustanovení však platí pouze pro homogenní médium, v nehomogenní vrstvě není měrná vodivost nic jiného než tenzor.

Specifická elektrická vodivost
Specifická elektrická vodivost

Z kovů je nejvyšší specifická vodivost charakteristická pro stříbro a měď. To je způsobeno především zvláštnostmi struktury jejich krystalových mřížek, které umožňují nabitým částicím (elektronům a iontům) relativně snadný pohyb.

Je zcela přirozené, že čisté kovy mají vyšší vodivost než slitiny, proto v průmyslu pro elektrotechnické účely mají tendenci používat nejčistší měď s obsahem nečistot maximálně 0,05 %. Mimochodem, měrná vodivost mědi je 58,5 Simmens/mm^2, což je výrazně více než u velké většiny ostatních kovů.

Kromě kovových vodičů jsou v průmyslu a každodenním životě široce používány nekovové vodiče, z nichž nejčastější je uhlí. Vyrábí se z něj zejména speciální kartáče pro elektrické stroje, elektrody používané ve světlometech atd.

Doporučuje: