Специфична електропроводимост

Специфичната електропроводимост е физическо свойство на веществата. Това е проводимостта на проводник от даденото вещество със сечение 1 m2 и дължина 1 m. Означава се с гръцката буква σ (сигма). Измерва се в S/m (сименси на метър).

Когато се говори за „проводимост на вещество“, най-често се има предвид именно специфичната му електропроводимост.

Електропроводимост или специфична електропроводимост е мярка за способността на дадено вещество да провежда електрически ток. Когато електрическа потенциална разлика (електрическо напрежение) е подадено върху (по дължината на) даден проводник, то неговите подвижни заряди (токоносители) започват да се движат насочено, т.е. започва да тече електрически ток. Специфичната проводимост σ се определя като отношението на токовата плътност и интензитета (напрегнатостта) на електрическото поле :

.

Съществуват вещества, при които електрическата проводимост е анизотропна, при което σ е 3×3 матрица (или тензор от ранг-2), която в общия случай е несиметрична.

Електропроводимостта е обратнопропорционална на специфичното съпротивление ρ:

Класификация на веществата според електропроводимостта им

Твърдите вещества могат да се класифицират според тяхната електропроводимост като проводниции, полупроводници и изолатори (диелектрици). Металите са типични проводници и електропроводимостта им нараства с понижаване на температурата.

Полупроводниците могат да се разделят на полупроводници със собствена проводимост (напр. германий или силиций), и на примесни полупроводници. При полупроводниците електропроводимостта нараства с повишаване на температурата, а в някои случаи – и с осветеността. Изолатори са напр. високотопими оксиди като силициев или магнезиев оксид, двуалуминиев триоксид, пластмаси и др.

Специфична електропроводимост на някои вещества

ВеществоЕлектропроводимост

(S·m-1)

Температура

(°C)

Забележки
Сребро63,01 × 10620Най-голяма специфична електропроводимост от всички метали
Мед59,6 × 10620
Закалена мед58 × 10620Известна като 100 %IACS или международен стандарт за закалена мед. Единицата за израз на проводимостта на 'немагнитни' (диамагнитни или парамагнитни) вещества чрез метод за тестване използващ вихрови токове. Използва се за проверка на закаляване и различни сплави на алуминия.
Алуминий37,8 × 10620
Морска вода523Има много фактори и величини, описващи свойствата на морската вода при различни условия.[1] 5 S·m-1 е за средна соленост от 35 g/kg при около 23 °C
Питейна вода0,0005 до 0,05Този обхват на проводимост е типичен за питейна вода с високо качество (но не е показател за качеството на водата)
Дейонизирана вода (дестилирана вода)5,5 × 10-6вижте също J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1231 – 1238
Въглерод3 × 104
Желязо1 × 107
Олово5 × 106
Никел1,5 × 107
Злато4,1 × 107
Графит7 × 104
Неръждаема стомана1,1 × 106
Калай8,8 × 106
Волфрам1,8 × 107
Нихром1 × 106
Припой7 × 106
Галинстан3,46 × 106
Силиций (чист)4,4 × 10-4
Почва (суха)2 × 10-3
Тефлон1 × 10-15
Кварц1 × 10-17
Стъкло1 × 10-12
Слюда1 × 10-15
Полистирол1 × 10-17
Полиетилен1 × 10-16

Вижте също

Източници