Hva er elektrisk ledningsevne
Når vi snakker om egenskapen til denne eller den andre kroppen for å forhindre passasje av elektrisk strøm gjennom den, bruker vi vanligvis begrepet «elektrisk motstand». I elektronikk er det praktisk, det er til og med spesielle mikroelektroniske komponenter, motstander med en eller annen nominell motstand.
Men det er også begrepet "elektrisk ledningsevne" eller "elektrisk ledningsevne", som kjennetegner kroppens evne til å lede en elektrisk strøm.
Gitt at motstanden er omvendt proporsjonal med strømmen, ledningsevne er direkte proporsjonal med strøm, det vil si at ledningsevne er den gjensidige av elektrisk motstand.
Motstand måles i ohm og ledningsevne i siemens. Men faktisk snakker vi alltid om den samme egenskapen til materialet - dets evne til å lede strøm.
Elektronisk ledningsevne antyder at ladningsbærerne som danner strømmen i stoffet er elektroner. Først av alt har metaller elektronisk ledningsevne, selv om nesten alle materialer er mer eller mindre i stand til dette.
Jo høyere temperatur materialet har, desto lavere er dets elektroniske ledningsevne, fordi ettersom temperaturen øker, forstyrrer termisk bevegelse i økende grad den ordnede bevegelsen til elektroner og forhindrer derfor rettet strøm.
Jo kortere ledningen er, jo større tverrsnittsareal, jo større er konsentrasjonen av frie elektroner i den (jo lavere spesifikk motstand), jo større er den elektroniske ledningsevnen.
Praktisk talt innen elektroteknikk er det viktigst å overføre elektrisk energi med minimale tap. På grunn av det metaller spiller en ekstremt viktig rolle i det. Spesielt de av dem som har maksimal elektrisk ledningsevne, det vil si den minste spesifikk elektrisk motstand: sølv, kobber, gull, aluminium. Konsentrasjonen av frie elektroner i metaller er høyere enn i dielektrika og halvledere.
Det er økonomisk mest lønnsomt å bruke aluminium og kobber som ledere av elektrisk energi fra metaller, siden kobber er mye billigere enn sølv, men samtidig er den elektriske motstanden til kobber bare litt høyere enn for sølv, henholdsvis ledningsevnen for kobber er veldig lite mindre enn sølv. Andre metaller er ikke like viktige for industriell produksjon av ledninger.
Gassformige og flytende medier som inneholder frie ioner har ionisk ledningsevne. Ioner, som elektroner, er ladningsbærere og kan bevege seg under påvirkning av et elektrisk felt gjennom hele volumet til et medium. Et slikt miljø kan være elektrolytt… Jo høyere temperatur elektrolytten har, desto høyere er dens ioneledningsevne, fordi med økende termisk bevegelse øker energien til ionene og viskositeten til mediet synker.
I fravær av elektroner i krystallgitteret til materialet kan hullledning oppstå. Elektroner bærer en ladning, men de fungerer som ledige plasser når hullene beveger seg - ledige stillinger i materialets krystallgitter. Frie elektroner beveger seg ikke her som en sky av gass i metaller.
Hullledning skjer i halvledere på lik linje med elektronledning. Halvledere i ulike kombinasjoner lar deg kontrollere mengden ledningsevne som vises i ulike mikroelektroniske enheter: dioder, transistorer, tyristorer, etc.
Først og fremst begynte metaller å bli brukt som ledere i elektroteknikk allerede på 1800-tallet, sammen med dielektrikum, isolatorer (med lavest elektrisk ledningsevne), som glimmer, gummi, porselen.
Innen elektronikk har halvledere blitt utbredt, og inntar en hederlig mellomplass mellom ledere og dielektriske.De fleste moderne halvledere er basert på silisium, germanium, karbon. Andre stoffer brukes mye sjeldnere.