Hva er elektrisk ledningsevne?

Elektrisk ledningsevne (EC) er en egenskap som brukes for å beskrive hvor godt materialer lar elektroner strømme. Det bestemmes ved bruk av eksperimenter og matematikkligninger. Konduktivitet er gjensidig gjensidig motstand, noe som betyr at jo høyere ledningsevne, jo lavere er resistiviteten. En leder er et materiale som har en høy elektrisk ledningsevne, og en isolator er et materiale som har en høy elektrisk motstand. Begge egenskapene avhenger av materialenes temperatur og renhet.

Temperaturavhengighet av elektrisk ledningsevne følger et generelt mønster. Metall er en leder, og den har lavere konduktivitet ved høyere temperaturer. Glass er en isolator og viser høyere konduktivitet ved høyere temperaturer.

Ved veldig høye temperaturer oppfører ledere seg som isolatorer, og isolatorer oppfører seg som ledere. Denne oppførselen til isolatorer og ledere forklares med den gratis elektronmodellen. I denne modellen viser ledere tydelig evnen til å frigjøre elektroner, og når en strøm, eller elektrisk kraft, påføres, kan kraften lett skyve rundt de ekstra elektronene.

Jord er en blanding av mineraler, salter og organiske materialer. Den har en spesiell elektrisk ledningsevne kalt jordelektrisk ledningsevne, som måler mengden salt som er i en jordprøve, som kalles saltholdigheten. Prosessen kan også måle andre jordegenskaper der saltholdigheten er lav nok. Disse egenskapene er relatert til påvirkningen renhet har på EF-data.

EF-data for en jordprøve kan bestemme hvor mye urenhet som er i jorden. Jordforurensninger er vann, luft og mineraler. Hver urenhet påvirker dataene forskjellig, men en praktisert jordforsker kan bestemme denne informasjonen fra de innsamlede dataene. Generelt senker flere urenheter EC, med unntak av mineraler som øker EC. Urenheter kan også forklare bruken av rent kobber i elektriske ledninger.

Metaller er ofte laget av legeringer, en blanding av to eller flere elementer. Dette er ikke nyttig for ledning av strøm. Metallene i legeringer er ikke de samme elementene, og elektronene kan ikke flyte lett mellom forskjellige elementer. Rene metaller, for eksempel kobbertråd, har høy elektrisk ledningsevne. Dette gjelder bare faste metaller fordi luftlommer kan senke materialenes elektriske ledningsevne.

Materialer som ikke er metaller, lager vanligvis gode isolatorer. De beste isolatorene er materialer som naturlig har luftlommer i seg, for eksempel gummi. Luftlommene er som urenheter og forstyrrer strømmen av elektroner. Gasser, for eksempel luft, er de beste naturlige isolatorene. Moderne kjemi har mestret isolatorer og skapt materialer som har tusenvis av ganger mer motstand enn luft.