Τι είναι η ηλεκτρική αγωγιμότητα;

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) είναι μια ιδιότητα που χρησιμοποιείται για να περιγράψει πόσο καλά τα υλικά επιτρέπουν τη ροή των ηλεκτρόνων.Καθορίζεται χρησιμοποιώντας πειράματα και εξισώσεις μαθηματικών.Η αγωγιμότητα είναι η αμοιβαία αντίσταση, που σημαίνει ότι όσο υψηλότερη είναι η αγωγιμότητα, τόσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση.Ένας αγωγός είναι ένα υλικό που έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και ένας μονωτής είναι ένα υλικό που έχει υψηλή ηλεκτρική αντίσταση.Και οι δύο ιδιότητες εξαρτώνται από τη θερμοκρασία και την καθαρότητα των υλικών.

Η εξάρτηση από τη θερμοκρασία της ηλεκτρικής αγωγιμότητας ακολουθεί ένα γενικό μοτίβο.Το μέταλλο είναι αγωγός και έχει χαμηλότερη αγωγιμότητα σε υψηλότερες θερμοκρασίες.Το γυαλί είναι ένας μονωτής και παρουσιάζει υψηλότερη αγωγιμότητα σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

Σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, οι αγωγοί συμπεριφέρονται σαν μονωτήρες και μονωτές συμπεριφέρονται σαν αγωγούς.Αυτή η συμπεριφορά των μονωτών και των αγωγών εξηγείται από το μοντέλο ελεύθερου ηλεκτρονίου.Σε αυτό το μοντέλο, οι αγωγοί δείχνουν σαφώς την ικανότητα να απελευθερώνουν ηλεκτρόνια και όταν εφαρμόζεται ρεύμα ή ηλεκτρική δύναμη, η δύναμη μπορεί εύκολα να ωθήσει τα επιπλέον ηλεκτρόνια.Έχει μια ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα που ονομάζεται ηλεκτρική αγωγιμότητα του εδάφους, η οποία μετρά την ποσότητα αλατιού που βρίσκεται σε δείγμα εδάφους, το οποίο ονομάζεται αλατότητά του.Η διαδικασία μπορεί επίσης να μετρήσει άλλες ιδιότητες του εδάφους όπου η αλατότητα είναι αρκετά χαμηλή.Αυτές οι ιδιότητες σχετίζονται με την επιρροή που έχει η καθαρότητα στα δεδομένα της ΕΚ.

ΕΚ Δεδομένα ενός δείγματος εδάφους μπορούν να καθορίσουν πόση ακαθαρσία είναι στο έδαφος.Οι ακαθαρσίες του εδάφους είναι το νερό, ο αέρας και τα ορυκτά.Κάθε ακαθαρσία επηρεάζει διαφορετικά τα δεδομένα, αλλά ένας πρακτικός επιστήμονας του εδάφους μπορεί να καθορίσει αυτές τις πληροφορίες από τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν.Γενικά, περισσότερες ακαθαρσίες μειώνουν την ΕΚ, με εξαίρεση τα ορυκτά που αυξάνουν την ΕΚ.Οι ακαθαρσίες μπορούν επίσης να εξηγήσουν τη χρήση καθαρού χαλκού σε ηλεκτρική καλωδίωση.

Τα μέταλλα είναι συχνά κατασκευασμένα από κράματα, ένα μείγμα δύο ή περισσότερων στοιχείων.Αυτό δεν είναι χρήσιμο για τη διεξαγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Τα μέταλλα στα κράματα δεν είναι τα ίδια στοιχεία και τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να ρέουν εύκολα μεταξύ διαφορετικών στοιχείων.Τα καθαρά μέταλλα, όπως το σύρμα χαλκού, έχουν υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.Αυτό ισχύει μόνο για τα στερεά μέταλλα επειδή οι τσέπες αέρα μπορούν να μειώσουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα των υλικών.

Τα υλικά που δεν είναι μέταλλα συνήθως κάνουν καλούς μονωτήρες.Οι καλύτεροι μονωτές είναι υλικά που φυσικά έχουν τσέπες αέρα σε αυτά, όπως το καουτσούκ.Οι τσέπες αέρα είναι σαν τις ακαθαρσίες και διαταράσσουν τη ροή των ηλεκτρονίων.Τα αέρια, όπως ο αέρας, είναι οι καλύτεροι φυσικοί μονωτές.Η σύγχρονη χημεία έχει κυριαρχήσει μονωτήρες, δημιουργώντας υλικά που έχουν χιλιάδες φορές περισσότερη αντίσταση από τον αέρα.