Špecifická vodivosť ako najdôležitejšia charakteristika vodičov elektrického prúdu

Špecifická vodivosť ako najdôležitejšia charakteristika vodičov elektrického prúdu
Špecifická vodivosť ako najdôležitejšia charakteristika vodičov elektrického prúdu
Anonim

Pohyb elektrického prúdu vo vodičoch je nevyhnutne sprevádzaný pôsobením určitých fyzikálnych síl, ktoré tomuto pohybu bránia. Z hľadiska atómovo-molekulárnej teórie štruktúry hmoty je tento jav založený na skutočnosti, že nabité elektróny sa pri svojom pohybe zrážajú s atómami, ktoré tvoria materiál vodiča.

Vodivosť
Vodivosť

Ako ukazujú výsledky mnohých štúdií, počet takýchto zrážok elektrónov priamo súvisí so schopnosťou materiálu prejsť cez seba elektrický prúd s minimálnymi stratami. Odpor, ktorý má materiál vodiča voči elektrickému prúdu, ktorý ním prechádza, dostal vo fyzike názov „elektrický odpor vodiča“.

Odpor je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný sile prúdu. V súlade s medzinárodným systémom jednotiek merania sa označuje písmenom R a meria sa v ohmoch.

Zároveň často pri vytváraní určitých materiálov nie je dôležitejšie to, ako aktívne sa vodič bráni prechodu cez neelektrický prúd, ale koľko je schopný viesť práve tento prúd. Opakom elektrického odporu je vodivosť.

Vodivosť medi
Vodivosť medi

Špecifická elektrická vodivosť, používaná vo fyzike, charakterizuje všeobecnú schopnosť telesa byť vodičom elektrického prúdu. Z kvantitatívneho hľadiska je vodivosť prevrátená k mernému odporu. Označuje sa písmenom γ a meria sa v jednotkách m/ohm×mm^2 alebo siemens/meter).

V súlade so základným zákonom elektrotechniky - Ohmovým zákonom - hodnota mernej vodivosti ukazuje vzájomnú závislosť medzi hustotou prúdu, ktorý sa vyskytuje v konkrétnom vodiči, a číselnou hodnotou elektrického poľa, ktoré sa objavuje v konkrétnom vodiči. životné prostredie. Toto ustanovenie však platí len pre homogénne médium, v nehomogénnej vrstve nie je špecifická vodivosť nič iné ako tenzor.

Špecifická elektrická vodivosť
Špecifická elektrická vodivosť

Z kovov je najvyššia merná vodivosť charakteristická pre striebro a meď. Je to predovšetkým kvôli zvláštnostiam štruktúry ich kryštálových mriežok, ktoré umožňujú, aby sa nabité častice (elektróny a ióny) pohybovali relatívne ľahko.

Je celkom prirodzené, že čisté kovy majú vyššiu vodivosť ako zliatiny, preto v priemysle na elektrotechnické účely majú tendenciu používať najčistejšiu meď s obsahom nečistôt maximálne 0,05 %. Mimochodom, špecifická vodivosť medi je 58,5 Simmens/mm^2, čo je výrazne viac ako u drvivej väčšiny ostatných kovov.

Okrem kovových vodičov sú v priemysle a každodennom živote široko používané nekovové vodiče, z ktorých najbežnejšie je uhlie. Vyrábajú sa z nej najmä špeciálne kefy na elektrické stroje, elektródy používané do svetlometov a pod.

Odporúča: