Таблица электропроводность материалов: Электропроводность металлов — BAZAMET.RU

Электропроводность металлов — BAZAMET.RU

От чего зависит электропроводность металлов?

Наиболее важным фактором, определяющим проводимость вещества, является количество электронов на конечной орбите его атомов. Свободные электроны в проводниках легко переносят электрический ток из одной точки в другую. Все металлы являются проводниками, каждый из них может иметь по несколько атомов на разных энергетических уровнях. Например, атом меди имеет только один электрон на своей конечной орбите.

Факторы, влияющие на проводимость:

• тип материала
• формула проводимости.
• температура.
• химический состав — состояние легирования.

Чем обеспечивается электрическая проводимость в металлах?

Электрическое поле создается в проводнике, когда источник постоянного тока, такой как батарея, подключается между двумя концами металлического провода. Это электрическое поле заставляет свободные электроны в металле дрейфовать в направлении, противоположном полю. Электроны, движущиеся больше, чем в одном направлении, в среднем, создали бы электрический ток.

Какой лучший проводник в металлах?

Серебро, медь и золото — считаются наилучшими проводниками. Металлы, атомы которых имеют 1 валентный электрон, являются хорошими проводниками. Серебро — лучший проводник, вторым лучшим проводником является медь, следующим — золото.

Как изменяется электропроводность металлов с температурой?

По мере повышения температуры металлов их проводимость уменьшается. Причина этого — вибрация. Когда температура повышается, валентность и полоса проводимости заканчиваются друг с другом, и поскольку электроны вибрируют слишком сильно, они теряют энергию, ударяясь друг о друга, что приводит к снижению проводимости.

Как достигается проводимость электрического тока в металлах?

Металлы — это элементы, которые содержат 1, 2 или 3 электрона в своих конечных слоях и образуют катион (положительный ион). Небольшое количество электронов в конечных слоях металлов создает множество электронов, благодаря чему металлы могут легко проводить электрический ток.

В чем причина электрической проводимости в металлах?

В металлах электропроводность является результатом движения электрически заряженных частиц. Атомы металлических элементов выражаются движением валентных электронов на конечной орбите атома. Именно свободные электроны, находящиеся на конечной орбите атома, позволяют металлам проводить электрический ток.

Таблица удельного сопротивления и проводимости при 20°C

Материал	ρ (Ом•м) при 20 °C Удельное сопротивление	σ (См/м) при 20 °C Проводимость
Серебро	1.59×10−8	6. 30×107
Медь	1.68×10−8	5.96×107
Отожженная медь	1.72×10−8	5.80×107
Золото	2.44×10−8	4.10×107
Алюминий	2.82×10−8	3.5×107
Вольфрам	5. 60×10−8	1.79×107
Цинк	5.90×10−8	1.69×10 7
Никель	6.99×10−8	1.43×107
Литий	9.28×10−8	1.08×107
Платина	1.06×10−7	9. 43×106
Углеродистая сталь	(1010)	1.43×10−7
Титан	4.20×10−7	2.38×106
Нержавеющая сталь	6.9×10−7	1.45×106
Нихром	1.10×10−6	9.09×105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 В этой таблице представлены удельное электрическое сопротивление и электропроводность нескольких материалов.  

 Удельное электрическое сопротивление, обозначаемое греческой буквой ρ (ро), является мерой того, насколько сильно материал сопротивляется прохождению электрического тока. Чем ниже удельное сопротивление, тем легче материал пропускает электрический заряд.

 

 Электропроводность есть величина, обратная удельному сопротивлению. Электропроводность — это мера того, насколько хорошо материал проводит электрический ток. Электропроводность может быть представлена греческой буквой σ (сигма), κ (каппа) или γ (гамма).

 

Классификация веществ по электрическим свойствам

Все вещества в зависимости от их электрических свойств относятся к проводникам, полупроводникам и диэлектрикам. Различия между ними можно показать с помощью энергетических диаграмм, зонной теории твердых тел.
Различным атомам веществ характерны определенные энергетические состояния (уровни).
При переходе газообразного вещества в жидкость, а затем при образовании кристаллической решетки твердого тела все имеющиеся у данного типа атомов электронные уровни несколько смещаются вследствие действия соседних атомов друг на друга. Таким образом из отдельных энергетических уровней уединенных атомов в твердом теле образуется целая полоса — зона энергетических уровней. Часть этих уровней заполнена электронами в нормальном не возбужденном состоянии атома. На других уровнях электроны могут находиться только после того, как атом испытает внешнее энергетическое воздействие, при этом он возбуждается. Стремясь перейти к устойчивому состоянию атом излучает избыток энергии в момент возвращения электронов на уровни при которых энергия атома минимальна.

Энергетические диаграммы

Энергетические диаграммы диэлектриков, полупроводников и проводников различны (см. рис. а, б, в).
Диэлектриками будут такие материалы у которых запрещенная зона настолько велика, что электронной проводимости не наблюдается.
1-зона заполнения электронами
2-запрещенная зона
3-свободная зона
Полупроводниками будут вещества с более узкой запрещенной зоной, которая может быть преодолена за счет внешних энергетических воздействий.
Проводниками будут материалы у которых заполненная электронами зона вплотную прилегает к зоне свободных энергетических уровней или даже перекрывает ее.
Вследствие этого электроны в металле свободны, то есть могут переходить с уровней заполненной зоны на незанятые уровни свободной зоны под влиянием слабой напряженности приложенного к проводнику электрического поля.

При отсутствии в полупроводнике свободных электронов (при 0 град. Кельвина) приложенная к нему разность электрических потенциалов не вызовет тока. Если из вне будет подведена энергия, достаточная для переброса электронов через запрещенную зону то, став свободными, электроны смогут перемещаться под действием электрического поля, создавая электронную электропроводность полупроводника. В заполненной зоне, откуда ушел электрон, образовалась «электронная дырка«, а потому в полупроводнике начинается другое «эстафетное» движение электронов, заполняющих образовавшуюся дырку; причем под воздействием электрического поля дырка будет двигаться как эквивалентный положительный заряд. С повышением температуры число свободных электронов в полупроводнике возрастает. Энергию необходимую для перехода электронов в свободное состояние или для образования дырки может доставить не только тепловое движение но и другие источники энергии (свет, поток ядерных частиц, электрические и магнитные поля, механические воздействия и т.д.).
Электрические свойства определяются условиями взаимодействия атомов вещества и не являются непременной особенностью данного атома. Например углерод в виде алмаза является диэлектриком, а в виде графита обладает большой проводимостью. Дефекты и примеси в кристаллической решетке очень сильно влияют на электрические свойства твердых тел.

Классификация проводниковых материалов

Проводниками электрического тока могут быть твердые тела, жидкости, а при соответствующих условиях и газы. Важнейшими практическими применяемыми в электротехнике твердыми проводниковыми материалами являются металлы и их сплавы. Из металлических проводниковых материалов можно выделить: металлы высокой проводимости, имеющие удельное сопротивление при нормальной температуре не более 0,05 мкОм·м и сплавы высокого сопротивления — более 0,3 мкОм·м. Металлы высокой проводимости используются для проводов, обмоток электрических машин и т.д. Металлы и сплавы высокого сопротивления применяют для изготовления резисторов, электронагревательных приборов и т.д.
К жидким проводникам относятся расплавленные металлы и различные электролиты. Для большинства металлов температура плавления высока.

Механизм прохождения тока в металлах обусловлен движением (дрейфом) свободных электронов под воздействием электрического поля. Поэтому металлы называют проводниками с электронной электропроводностью или проводниками первого рода. Проводниками второго рода — электролитами являются растворы кислот, щелочей и солей. Прохождение тока через эти вещества связано с переносом вместе с электрическими зарядами ионов, вследствие чего состав электролита постепенно изменяется, а на электродах выделяются продукты электролиза. Ионные кристаллы в расплавленном состоянии также являются проводниками второго рода.

Все газы и пары в том числе, и пары кристаллов при низких напряженностях электрического поля не являются проводниками. Если напряженность поля превзойдет некоторое критическое значение, обеспечивающее начало ударной фотоионизации, то газ может стать проводником с электронной и ионной электропроводностью. Сильно ионизированный газ при равенстве числа электронов числу положительно заряженных ионов в единице объема представляет собой особую проводящую среду — плазма.

Основные свойства проводников

Классическая электронная теория металлов представляет твердый проводник в виде системы состоящей из узлов кристаллической ионной решетки внутри которой находится электронный газ из свободных электронов. От каждого атома металла в свободное состояние переходит 1-2 электрона. При столкновении электронов с узлами кристаллической решетки энергия, накопленная при ускорении электронов в электрическом поле, передается металлической основе проводника. Вследствие чего он нагревается. Электронная теория металлов дает возможность аналитически описать и объяснить основные законы электропроводности и потерь электрической энергии в металлах.

Опыты подтвердили гипотезу о электронном газе в металлах, а именно:
1)При длительном пропускании электрического тока через цепь, состоящую из одних металлических проводников не наблюдается проникновение атомов одного металла в другой.
2)При нагреве металлов до высоких температур скорость теплового движения свободных электронов увеличивается и наиболее быстрые из них могут вылетать из металла преодолевая силы поверхностного потенциального барьера.
3)В момент неожиданной остановки быстро двигавшегося проводника происходит смещение электронного газа по закону инерции в направлении движения. Смещение электронов приводит к появлению разности потенциалов на концах заторможенного проводника и стрелка подключенного к ним измерительного прибора отклоняется по шкале
4)Исследуя поведение металлических проводников в магнитном поле установили, что вследствие искривления траектории электронов в металлической пластине, помещенной в поперечное магнитное поле, появляется ЭДС и изменяется электрическое сопротивление проводника.

Представляя металл как систему, в которой положительные ионы скрепляются посредствам свободно движущихся электронов, легко понять природу всех основных свойств металлов: пластичность, ковкость, теплопроводность, электропроводность.
К важнейшим параметрам, характеризующим свойства проводниковых материалов относятся: удельная проводимость γ или обратная ей величина — удельное сопротивление ρ, температурный коэффициент удельного сопротивления

, коэффициент теплопроводности, контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила (термо ЭДС) ε, предел прочности при растяжении и относительное удлинение перед разрывом .
Удельная проводимость металлических проводников согласно классической теории металлов может быть выражена:

где
е — заряд электрона;
_n0 — число свободных электронов в единице объема металла;
λ — средняя длина свободного пробега электрона между двумя соударениями с узлами решетки;
m — масса электрона;
υ_T— средняя скорость теплового движения свободного электрона в металле.

Таблица 3-20
Напряжение искрового пробоя Uз в воздухе при различных давлениях р и расстояниях d между электродами
pd, МПа	р, Па	d, м	Uз,кВ
34500			830
			813
			785
20700			528
			515
			502
			487
			473
3330			95
			90
			87
			87
			84
			82
			81

Для разных металлов скорости хаотического теплового движения электронов (при определенной температуры) примерно одинаковы. Незначительно различаются также и концентрация свободных электронов nо. Поэтому значение удельной проводимости в основном зависит от средней длины пробега электронов в данном проводнике , которая в свою очередь определяется структурой проводникового материала. Все чистые металлы с наиболее правильной кристаллической решеткой характеризуются наименьшими значениями коэффициента удельного сопротивления.

Рассеивание движения электронов происходит в местах дефектов кристаллической решетки. Число носителей заряда (концентрация свободных электронов) в металлическом проводнике при повышении температуры практически остается неизменным. Однако вследствие усилений колебаний узлов кристаллической решетки, с ростом температуры появляется все больше и больше препятствий на пути направленного движения свободных электронов под действием электрического поля, то есть уменьшается средняя длина свободного пробега электрона, уменьшается подвижность электронов и как следствие этого уменьшается удельная проводимость металлов и увеличивается их удельное сопротивление. Иными словами температурный коэффициент удельного сопротивления металлов положителен.

Коэффициент в учитывает увеличение числа свободных ионов в твердом теле при возрастании температуры. Для большинства ионных кристаллов коэффициент в близок к 100000 К.

Примеси и нарушения правильной структуры металлов увеличивают их удельное сопротивление. Значительное возрастание r наблюдается при сплавлении двух металлов в том случае если они образуют друг с другом твердый раствор. То есть при затвердевании совместно кристаллизуются и атомы одного металла входят в кристаллическую решетку другого. При некотором соотношении между компонентами в сплаве r имеет максимальное значение. Такое изменение r, от содержания компонентов сплава, можно объяснить тем, что вследствие более сложной структуры сплава по сравнению с чистыми металлами, его уже нельзя рассматривать как классический металл, то есть изменение удельной проводимости сплава зависит не только от изменения подвижности носителей заряда но и в некоторых случаях от частичного возрастания концентрации носителей заряда при повышении температуры. Сплав у которого уменьшение подвижности с ростом температуры компенсируется возрастанием концентрации носителей заряда будет иметь нулевой температурный коэффициент удельного сопротивления.
Теплопроводностью называется процесс передачи теплоты вследствие хаотического движения молекул или атомов. Количество теплоты переданной слоем вещества площади S при поддерживании на его плоскостях разности температур T₂-T₁ за время t:

где
-толщина слоя вещества.

Коэффициентом теплопроводности называется величина, измеряемая количеством теплоты переданной в единицу времени через слой единичной толщины при разности температур поверхностного слоя в 1 °C, если площадь поверхностного слоя равна 1. За передачу теплоты через металл в основном ответственны те же свободные электроны, которые определяют и электропроводность металла. Очевидно, что при прочих равных условиях, чем больше удельная электрическая проводимость металла, тем больше должен быть и его коэффициент теплопроводности.
При соприкосновении двух различных металлических проводников между ними возникает контактная разность потенциалов. Причина появления этой разности заключается в различии значений работы выхода электронов из различных металлов, а так же в том, что концентрация электронов, а значит и давление электронного газа, в разных металлах и сплавах является неодинаковыми. Согласно электронной теории металлов следует, что контактная разность потенциалов между металлами А и В равна

где
U_A и U_B — потенциалы соприкасающихся металлов
n₀ — концентрация электронов в них

Если температуры спаев одинаковы, то сумма разности потенциалов в замкнутой цепи равна нулю. Если же один из спаев имеет температуру t₁, а другой t₂, то между спаями возникает термо-эдс.

где
χ — коэффициент постоянный для данной пары проводников, характеризующий возникающую термо-эдс.

Провод составленный из двух изолированных друг от друга различных металлов или сплавов (термопар) применяют для измерения температур. В термопарах используются проводники, имеющие большой и стабильный коэффициент термо-эдс.
Для обмоток измерительных приборов и резисторов стремятся применять проводниковые материалы и сплавы с возможно меньшим коэффициентом термо-эдс, чтобы избежать ошибки в измерениях.

Sorted by Electrical Conductivity (EnvironmentalChemistry.com)

• Skip to page content
• Skip to site menu on this page

	Name	Sym	#
5.0E -24 10 6 /см Ом;	Сера	S	16
1.0E -17 10 6 /см &Ом;	Фосфор	Р	15
8.0E -16 10 6 /см Ом;	Йод	I	53
1. 0E -12 10 6 /см Ом;	Бор	B	5
1.0E -12 10 6 /см &Ом;	Селен	Se	34
2.52E -12 10 6 /см Ом;	Кремний	Si	14
1.45E -8 10 6 /см Ом;	Германий	Ge	32
2.0E -6 10 6 /см &Ом;	Теллур	Te	52
0,00061 10 6 /см &Ом;	Углерод	C	6
0,00666 10 6 /см Ом;	Плутоний	Pu	94
0,00695 10 6 /см &Ом;	Марганец	Mn	25
0,00736 10 6 /см &Ом;	Гадолиний	Gd	64
0,00822 10 6 /см &Ом;	Нептуний	Np	93
0,00867 10 6 /см &Ом;	Висмут	Би	83
0,00889 10 6 /см Ом;	Тербий	Tb	65
0,00956 10 6 /см &Ом;	Самарий	Sm	62
0,0104 10 6 /см &Ом;	Mercury	Hg	80
0,0108 10 6 /см &Ом;	Диспрозий	Dy	66
0,0112 10 6 /см Ом;	Европий	Eu	63
0,0115 10 6 /см &Ом;	Церий	Ce	58
0,0117 10 6 /см &Ом;	Эрбий	Er	68
0,0124 10 6 /см &Ом;	Гольмий	Ho	67
0,0126 10 6 /см &Ом;	Лантан	Ла	57
0,0148 10 6 /см Ом;	Празеодим	Pr	59
0,015 10 6 /см &Ом;	Тулий	Tm	69
0,0157 10 6 /см &Ом;	Неодим	Nd	60
0,0166 10 6 /см &Ом;	Иттрий	Y	39
0,0177 10 6 /см Ом;	Скандий	Sc	21
0,0185 10 6 /см &Ом;	Лютеций	Lu	71
0,0219 10 6 /см &Ом;	Полоний	Po	84
0,022 10 6 /см &Ом;	Америций	Ам	95
0,0234 10 6 /см Ом;	Титан	Ti	22
0,0236 10 6 /см Ом;	Цирконий	Zr	40
0,0288 10 6 /см &Ом;	Сурьма	Sb	51
0,03 10 6 /см &Ом;	Франций	Fr	87
0,03 10 6 /см Ом;	Барий	Ba	56
0,0312 10 6 /см &Ом;	Гафний	Hf	72
0,0345 10 6 /см &Ом;	Мышьяк	As	33
0,0351 10 6 /см &Ом;	Иттербий	Yb	70
0,038 10 6 /см &Ом;	Уран	U	92
0,0481 10 6 /см &Ом;	Свинец	Pb	82
0,0489 10 6 /см &Ом;	Цезий	Cs	55
0,0489 10 6 /см &Ом;	Ванадий	В	23
0,0529 10 6 /см &Ом;	Протактиний	Па	91
0,0542 10 6 /см Ом;	Рений	Re	75
0,0617 10 6 /см &Ом;	Таллий	Tl	81
0,0653 10 6 /см &Ом;	Торий	Th	90
0,067 10 6 /см &Ом;	Технеций	Tc	43
0,0678 10 6 /см Ом;	Галлий	Ga	31
0,0693 10 6 /см &Ом;	Ниобий	Nb	41
0,0761 10 6 /см &Ом;	Тантал	Та	73
0,0762 10 6 /см &Ом;	Стронций	Sr	38
0,0774 10 6 /см Ом;	Хром	Cr	24
0,0779 10 6 /см &Ом;	Рубидий	Rb	37
0,0917 10 6 /см &Ом;	Олово	Sn	50
0,095 10 6 /см &Ом;	Палладий	Pd	46
0,0966 10 6 /см &Ом;	Платина	Pt	78
0,0993 10 6 /см Ом;	Железо	Fe	26
0,108 10 6 /см Ом;	Литий	Литий	3
0,109 10 6 /см Ом;	Осмий	Os	76
0,116 10 6 /см &Ом;	Индий	Ин	49
0,137 10 6 /см Ом;	Рутений	Ru	44
0,138 10 6 /см &Ом;	Кадмий	Cd	48
0,139 10 6 /см &Ом;	Калий	K	19
0,143 10 6 /см &Ом;	Никель	Ni	28
0,166 10 6 /см Ом;	Цинк	Цинк	30
0,172 10 6 /см &Ом;	Кобальт	Co	27
0,187 10 6 /см Ом;	Молибден	Мо	42
0,189 10 6 /см &Ом;	Вольфрам	Вт	74
0,197 10 6 /см &Ом;	Иридий	Ir	77
0,21 10 6 /см &Ом;	Натрий	Na	11
0,211 10 6 /см Ом;	Родий	Родий	45
0,226 10 6 /см &Ом;	Магний	Мг	12
0,298 10 6 /см &Ом;	Кальций	Ca	20
0,313 10 6 /см Ом;	Бериллий	Be	4
0,377 10 6 /см &Ом;	Алюминий	Алюминий	13
0,452 10 6 /см Ом;	Золото	Золото	79
0,596 10 6 /см &Ом;	Медь	Медь	29
0,63 10 6 /см Ом;	Silver	AG	47

[Последнее обновление: 22. 02.2007

Спись с этой страницей

. Если вам нужно нацитировать эту страницу, вы можете скопировать этот текст:

8. Периодическая таблица элементов — отсортирована по электропроводности. Экологическаяхимия.com. 1995–2023 гг. Доступ онлайн: 02.03.2023
https://EnvironmentalChemistry.com/yogi/periodic/electrical.html
.

Электропроводность — Энциклопедия Нового Света

Материал из New World Encyclopedia

Перейти к:навигация, поиск

Предыдущий (электрический шок)

Следующий (электрический проводник)

Электрическая проводимость или удельная проводимость — это мера способности материала проводить электрический ток текущий. Когда к проводнику прикладывается разность электрических потенциалов, его подвижные заряды текут, вызывая электрический ток. Проводимость σ определяется как отношение плотности тока J {\ displaystyle \ mathbf {J}} к напряженности электрического поля E {\ displaystyle \ mathbf {E}}:

J = σE {\ displaystyle \ mathbf {J} = \ sigma \ mathbf {E}}

Также возможны материалы с анизотропной проводимостью, и в этом случае σ представляет собой матрицу 3 × 3. (или, говоря более технически, тензор ранга 2), который обычно симметричен.

Содержание

• 1 Классификация материалов по проводимости
  • 1.1 Понимание проводников и изоляторов
• 2 Некоторые электропроводности
• 3 Комплексная проводимость
• 4 Температурная зависимость
• 5 См. также
• 6 Примечания
• 7 Каталожные номера
• 8 Внешние ссылки
• 9 кредитов

Электропроводность обратно пропорциональна (обратна) удельному электрическому сопротивлению и выражается в единицах СИ сименс на метр (См·м ^-1 ), т. е. если электрическая проводимость между противоположными сторонами куба материала в один метр равна одному сименсу, то электропроводность материала составляет один сименс на метр. Электропроводность обычно обозначается греческой буквой σ, но иногда также используются κ или γ.

Измеритель электропроводности обычно используется для измерения электропроводности в растворе.

Классификация материалов по проводимости

• Проводник, такой как металл, имеет высокую проводимость.
• Изолятор, такой как стекло или вакуум, имеет низкую проводимость.
• Электропроводность полупроводника, как правило, является промежуточной, но широко варьируется в различных условиях, таких как воздействие на материал электрических полей или определенных частот света, и, что наиболее важно, в зависимости от температуры и состава полупроводникового материала.

Степень легирования твердотельных полупроводников сильно влияет на проводимость. Чем больше легирования, тем выше проводимость. Электропроводность раствора воды сильно зависит от концентрации в нем растворенных солей, а иногда и других химических соединений, которые склонны к ионизации в растворе. Электропроводность проб воды используется как показатель того, насколько проба свободна от солей или примесей; чем чище вода, тем ниже проводимость.

Общие сведения о проводниках и изоляторах

Все проводники содержат электрические заряды, которые перемещаются, когда к отдельным точкам материала прикладывается разность электрических потенциалов (измеряемая в вольтах).

Этот поток заряда (измеряемый в амперах) и имеется в виду под электрическим током . В большинстве материалов скорость тока пропорциональна напряжению (закон Ома) при условии, что температура остается постоянной, а материал остается в той же форме и состоянии. Отношение между напряжением и током называется сопротивление (измеряется в омах) объекта между точками приложения напряжения. Сопротивление стандартной массы (и формы) материала при данной температуре называется удельным сопротивлением материала. Обратной величиной сопротивления и удельного сопротивления является проводимость и проводимость. Некоторыми хорошими примерами проводников являются металлы.

Наиболее известные проводники металлические. Медь — наиболее распространенный материал для электропроводки (серебро — лучший, но дорогой), а золото — для высококачественных контактов «поверхность-поверхность». Однако есть также много неметаллических проводников, включая графит, растворы солей и всякую плазму.

Непроводящие материалы не имеют подвижных зарядов и поэтому сопротивляются потоку электрического тока, выделяя тепло. На самом деле все материалы обладают некоторым сопротивлением и нагреваются при протекании тока. Таким образом, правильная конструкция электрического проводника учитывает температуру, которую проводник должен выдерживать без повреждений, а также величину электрического тока. Движение зарядов также создает электромагнитное поле вокруг проводника, которое оказывает механическое радиальное сжимающее усилие на проводник. Проводник из данного материала и объема (длина x площадь поперечного сечения) не имеет реального предела тока, который он может пропускать без разрушения, пока тепло, выделяемое резистивными потерями, удаляется, и проводник может выдерживать радиальные силы. Этот эффект особенно критичен в печатных схемах, где проводники относительно малы и расположены близко друг к другу, а также внутри корпуса: выделяемое тепло, если его не отводить должным образом, может вызвать плавление (плавление) дорожек.

Поскольку все проводники имеют некоторое сопротивление, а все изоляторы будут проводить некоторый ток, теоретической границы между проводниками и изоляторами не существует. Однако существует большой разрыв между проводимостями материалов, которые будут нести полезный ток при рабочих напряжениях, и материалов, которые будут нести незначительный ток для данной цели, поэтому категории изолятора и проводника действительно имеют практическая полезность.

Некоторые электропроводности

Золото

	Электропроводность (S•м -1 )	Температура (°С)	Примечания
Серебро	63,01 × 10 6	20	Самая высокая электропроводность среди всех металлов
Медь	59,6 × 10 6	20
Отожженная медь	58,0 × 10 6	20	Относится к 100-процентному стандарту IACS или Международному стандарту отожженной меди. Единица для выражения проводимости немагнитных материалов при испытании вихретоковым методом. Обычно используется для проверки состояния и сплава алюминия.
Золото	45,2 × 10 6	20	обычно используется в электрических контактах.
Алюминий	37,8 × 10 6	20
Морская вода	5	23	Обратитесь к Kaye and Laby за более подробной информацией, так как для морской воды существует множество вариаций и важных переменных. 5(S•m -1 ) будет для средней солености 35 г/кг при температуре около 23(°C). Авторские права на связанный материал можно найти здесь. Возможно, кто-то мог бы связаться с NPL и спросить, можно ли воспроизвести их информацию на отдельной странице здесь.
Питьевая вода	от 0,0005 до 0,05		Этот диапазон значений характерен для питьевой воды высокого качества и не является показателем качества воды.
вода деионизированная	5,5 × 10 -6 [1]		меняется на 1,2 × 10 -4 в воде без газа [1]

Комплексная проводимость

Для анализа проводимости материалов, подвергающихся воздействию переменных электрических полей, необходимо рассматривать проводимость как комплексное число (или как матрица комплексных чисел, в случае упомянутых выше анизотропных материалов), называемое допустимость . Этот метод используется в таких приложениях, как электроимпедансная томография, разновидность промышленной и медицинской визуализации. Адмиттивность представляет собой сумму действительной составляющей, называемой проводимостью, и мнимой составляющей, называемой восприимчивостью. ^[2]

Альтернативное описание реакции на переменный ток использует реальную (но зависящую от частоты) проводимость вместе с реальной диэлектрической проницаемостью. Чем больше проводимость, тем быстрее сигнал переменного тока поглощается материалом (т. е. тем материал более непрозрачен). Подробнее см. в разделе Математические описания непрозрачности.

Зависимость от температуры

Электропроводность сильно зависит от температуры. У металлов электропроводность уменьшается с повышением температуры, тогда как у полупроводников электропроводность увеличивается с повышением температуры. В ограниченном диапазоне температур электрическая проводимость может быть аппроксимирована как прямо пропорциональная температуре. Чтобы сравнить измерения электропроводности при разных температурах, их необходимо привести к общей температуре. Эта зависимость часто выражается в виде наклона графика зависимости проводимости от температуры и может использоваться: 9

где

σ _Тл электропроводность при обычной температуре, Тл

σ _Тл электропроводность при измеренной температуре, Тл

α — наклон температурной компенсации материала,

T – измеренная абсолютная температура,

T′ – обычная температура.

Наклон температурной компенсации для большинства природных вод составляет около двух %/°C, однако он может колебаться между (от одного до трех) %/°C. На этот наклон влияет геохимия, и его можно легко определить в лаборатории.

Было обнаружено, что при чрезвычайно низких температурах (недалеко от абсолютного нуля К) несколько материалов демонстрируют очень высокую электропроводность в явлении, называемом сверхпроводимостью.

См. также

• Электрический проводник
• Электрическое сопротивление
• Удельное электрическое сопротивление
• Электричество
• Изолятор (электрический)
• Металл
• Полупроводник
• Теплопроводность

Примечания

1. ↑ ^{1,0 1,1} См. J. Phys. хим. B 2005, 109, 1231-1238 В частности, страница 1235. Обратите внимание, что значения в этой статье даны в См/см, а не в См/м, что отличается в 100 раз. Проверено 25 сентября 2008 г.
2. ↑ Отто Х. Шмитт, Спектрометрия взаимного сопротивления и возможность ее включения в тканевую диагностическую анатомическую реконструкцию и многомерные когерентные во времени физиологические измерения Университет Миннесоты. Проверено 25 сентября 2008 г.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Giancoli, Douglas. Физика для ученых и инженеров, с современной физикой (главы 1–37), 4-е изд. Серия «Овладение физикой». Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2007. ISBN 9.78-0136139263
• Майни, А.К. Упрощенная электроника и связь , 9-е изд. Нью-Дели: издательство Khanna Publishers, 1997.
.
• Плонус, Мартин. Электроника и связь для ученых и инженеров. Сан-Диего: Harcourt/Academic Press, 2001. ISBN 0125330847
• Типлер, Пол Аллен и Джин Моска. Физика для ученых и инженеров, Том 2: Электричество и магнетизм, свет, Современная физика , 5-е изд. Нью-Йорк: WH Фримен, 2004. ISBN 0716708108

Внешние ссылки

Все ссылки получены 18 сентября 2017 г.

• Измерение электропроводности расплавов стекла Методы измерения, определения, расчет электропроводности по составу стекла
• Периодическая таблица элементов, отсортированных по электропроводности

Авторы

Энциклопедия Нового Света авторы и редакторы переписали и дополнили статью в Википедии в соответствии с Стандарты Энциклопедии Нового Света . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования.