Elektra konduktivo

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Jump to navigation Jump to search

Elektra konduktivo (signo σ) estas mezuro de kiom materialo allasas la transportadon de elektra ŝargo. Ĝia SI derivita unuo estas la Simenso je metro (A2s3m−3kg−1) nomita laŭ Werner von Siemens. Ĝi estas difinita kiel la proporcio inter la kurenta denseco kaj la elektra kampo:

Elektra konduktanco estas fenomeno kie materialo entenas moveblajn partiklojn kun elektra ŝargo, kiu povas porti elektron. Kiam diferenco de elektra potencialo estas metita trans konduktanto, ĝiaj moveblaj ŝargoj fluas, kaj elektra kurento aperas.

Konduktanto, ekzemple metalo, havas altan konduktivon, kaj izolilo, ekzemple vitro aŭ vakuo, havas malaltan konduktivon. Semikonduktaĵo havas konduktivon, kiu multe varias laŭ diversaj kondiĉoj, ekzemple submeti ĝin al elektraj kampoj aŭ specifaj frekvencoj de lumo.

Elektra konduktivo estas la inverso de la elektra specifa rezistanco .

Konduktanco (G) dependas de la formo kaj grando de objekto, dum konduktivo estas konstanto por ĉiu materialo, kaj ne dependas de ĝia grando. Ĝi estas la inverso de rezistanco (R), do ĝia SI derivita unuo estas la Simenso.

Konsideru konduktantan stangon el materialo de elektra konduktivo σ, pri kiu trairas kurento I.

La potencialdiferenco inter la du finaj punktoj P1 kaj P2 estas difinita per :

kie estas la elemento de vojo, laŭ kiu la elektra kampo E integriĝas. Kiam la aplikita E kampo estas uniforma kaj orientita laŭ la longo de la konduktanto, la kurenta denseco J estas ankaŭ uniforma kaj orientita laŭ la longo, la supra vektora ekvacio de la elektra tensio tial reduktiĝas al skalara ekvacio :

kaj (laŭ sia difino) la kurenta denseco reduktiĝas al :

Sekvas, ke:

Per difino:

do la konduktanco G de uniforma konduktanto estas kalkulebla de la konduktivo σ de la materialo laŭ la formulo :

kie estas la longo de la konduktanto mezurata en metroj (en SI-unuoj), A estas la areo de transversa sekco (pri ronda drato A = π r2, se r estas ĝia radiuso) mezurata en kvadrataj metroj.

Tabelo pri la valoroj de kelkaj materialoj[redakti | redakti fonton]

Elektra konduktivo de kelkaj materialoj inter 20 kaj 25 °C
La datenoj dependas laŭgrade laŭ la nivelo de pureco
Materialo Tipo σ in S/m Fonto
Grafeno Alotropaĵo de karbono 100 · 106 [1]
Arĝento Metalo 61 · 106 [2]
Kupro Metalo 58 · 106 [3][4]
Oro Metalo 45 · 106 [2]
Aluminio Metalo 37 · 106 [2]
Volframo Metalo 19 · 106 [2]
Fero Metalo 10 · 106 [2]
Ŝtalo (0,35% karbono) Metalo 8,6 · 106
Grafito (paralele al kristalaj ebenoj) Alotropaĵo de karbono 3 · 106
Rustorezista ŝtalo (X5CrNi18-10), 1.4301, AISI 304) Metalo 1,4 · 106
Hidrargo Metalo 1,0 · 106 [2]
Mangano Metalo 0,69 · 106 [2]
Konduktantaj polimeroj 10−11 bis 105
Germaniumo Duonkonduktanto 1,45 …2,2 [5]
Silicio Duonkonduktanto 2,52 … 4,3 · 10−4 [5]
Marakvo 5
Kranakvo 50 · 10−3
Pura akvo 5 · 10−6


Referencoj[redakti | redakti fonton]

  1. Physicists Show Electrons Can Travel More Than 100 Times Faster in Graphene. University Communications Newsdesk, University of Maryland (2013-09-19). Alirita 2017-04-05.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 WebElements Periodic Table: electrical resistivity.
  3. Datenblatt für Cu 99,9 % Valoro je 20 °C kun ekarto ±10 %; alirdato: 12-a de aprilol 2018.
  4. Pri kupra drato ĉ. 56 · 106 S/m (ne pura kupro), vidu artikolon specifa rezistanco.
  5. 5,0 5,1 Mechelke: Einführung in die Analog- und Digitaltechnik. Bildungverlag EINS, ISBN 3-8237-0505-9, S. 59.

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]