Che cos'è la conduttività elettrica?
La conduttività elettrica (EC) è una proprietà utilizzata per descrivere il modo in cui i materiali consentono al flusso di elettroni. Viene determinato usando esperimenti ed equazioni matematiche. La conduttività è il reciproco della resistività, il che significa che maggiore è la conducibilità, minore è la resistività. Un conduttore è un materiale che ha un'alta conduttività elettrica e un isolante è un materiale che ha un'alta resistività elettrica. Entrambe le proprietà dipendono dalla temperatura e dalla purezza dei materiali.
La dipendenza dalla temperatura della conduttività elettrica segue uno schema generale. Il metallo è un conduttore e ha una conduttività inferiore a temperature più elevate. Il vetro è un isolante e mostra una conduttività più elevata a temperature più elevate.
A temperature molto elevate, i conduttori si comportano come isolanti e gli isolanti si comportano come conduttori. Questo comportamento di isolatori e conduttori è spiegato dal modello di elettroni liberi. In questo modello, i conduttori mostrano chiaramente la capacità di liberare elettroni e quando viene applicata una corrente o forza elettrica, la forza può facilmente spingere attorno agli elettroni extra.
Il suolo è una miscela di minerali, sali e materiali organici. Ha una conduttività elettrica speciale chiamata conducibilità elettrica del suolo, che misura la quantità di sale presente in un campione di suolo, che si chiama salinità. Il processo può anche misurare altre proprietà del suolo in cui la salinità è abbastanza bassa. Queste proprietà sono correlate all'influenza che la purezza ha sui dati CE.
I dati CE di un campione di suolo possono determinare quanta impurità è presente nel suolo. Le impurità del suolo sono acqua, aria e minerali. Ogni impurità influenza i dati in modo diverso, ma uno scienziato del suolo esperto può determinare queste informazioni dai dati raccolti. In generale, più impurità abbassano la CE, ad eccezione dei minerali che aumentano la CE. Le impurità possono anche spiegare l'uso di rame puro nei collegamenti elettrici.
I metalli sono spesso fatti di leghe, una miscela di due o più elementi. Questo non è utile per condurre l'elettricità. I metalli nelle leghe non sono gli stessi elementi e gli elettroni non possono fluire facilmente tra elementi diversi. I metalli puri, come il filo di rame, hanno un'alta conduttività elettrica. Questo vale solo per i metalli solidi perché le sacche d'aria possono ridurre la conduttività elettrica dei materiali.
I materiali che non sono metalli di solito sono buoni isolanti. I migliori isolanti sono materiali che hanno naturalmente delle sacche d'aria, come la gomma. Le sacche d'aria sono come impurità e interrompono il flusso di elettroni. I gas, come l'aria, sono i migliori isolanti naturali. La chimica moderna ha dominato gli isolanti, creando materiali che hanno migliaia di volte più resistività dell'aria.