Co to jest przewodność elektryczna?

Przewodność elektryczna (EC) to właściwość używana do opisania, jak dobrze materiały pozwalają na przepływ elektronów. Jest to określane za pomocą eksperymentów i równań matematycznych. Przewodność jest odwrotnością oporności, co oznacza, że ​​im wyższa przewodność, tym niższa oporność. Przewodnik to materiał o wysokiej przewodności elektrycznej, a izolator to materiał o wysokiej rezystywności elektrycznej. Obie właściwości zależą od temperatury i czystości materiałów.

Zależność przewodnictwa elektrycznego od temperatury jest zgodna z ogólnym schematem. Metal jest przewodnikiem i ma niższą przewodność w wyższych temperaturach. Szkło jest izolatorem i wykazuje wyższą przewodność w wyższych temperaturach.

W bardzo wysokich temperaturach przewodniki zachowują się jak izolatory, a izolatory zachowują się jak przewodniki. To zachowanie izolatorów i przewodów wyjaśniono modelem swobodnego elektronu. W tym modelu przewodniki wyraźnie wykazują zdolność do uwalniania elektronów, a gdy przyłożona zostanie siła prądowa lub elektryczna, siła może łatwo przepychać dodatkowe elektrony.

Gleba jest mieszanką minerałów, soli i materiałów organicznych. Ma on specjalną przewodność elektryczną zwaną przewodnością elektryczną gleby, która mierzy ilość soli w próbce gleby, która nazywa się jej zasoleniem. Proces ten może również mierzyć inne właściwości gleby, w których zasolenie jest wystarczająco niskie. Te właściwości są związane z wpływem czystości na dane EC.

Dane EC próbki gleby mogą określić, ile zanieczyszczeń jest w glebie. Zanieczyszczenia gleby to woda, powietrze i minerały. Każde zanieczyszczenie wpływa na dane inaczej, ale doświadczony badacz gleby może ustalić te informacje na podstawie zebranych danych. Zasadniczo więcej zanieczyszczeń obniża EC, z wyjątkiem minerałów, które zwiększają EC. Zanieczyszczenia mogą również wyjaśniać zastosowanie czystej miedzi w okablowaniu elektrycznym.

Metale są często wykonane ze stopów, mieszaniny dwóch lub więcej pierwiastków. Nie jest to przydatne do przewodzenia prądu. Metale w stopach nie są tymi samymi pierwiastkami, a elektrony nie mogą łatwo przepływać między różnymi pierwiastkami. Czyste metale, takie jak drut miedziany, mają wysoką przewodność elektryczną. Dotyczy to tylko metali stałych, ponieważ kieszenie powietrzne mogą obniżyć przewodność elektryczną materiałów.

Materiały, które nie są metalami, zwykle stanowią dobre izolatory. Najlepsze izolatory to materiały, które naturalnie mają w sobie kieszenie powietrzne, takie jak guma. Kieszenie powietrzne są jak zanieczyszczenia i zakłócają przepływ elektronów. Gazy, takie jak powietrze, są najlepszymi naturalnymi izolatorami. Współczesna chemia opanowała izolatory, tworząc materiały, które mają tysiące razy większą oporność niż powietrze.