Conductivitate electrică în metale

Conductivitatea electrică în metale este rezultatul mișcării particulelor încărcate electric.

Atomii elementelor metalice se caracterizează prin prezența electronilor de valență - electronii din carcasa exterioară a unui atom care sunt liberi să se miște. Acești "electroni liberi" permit metalelor să efectueze un curent electric.

Deoarece electronii de valență sunt liberi să se deplaseze, ei pot călători prin grâul care formează structura fizică a unui metal.

Sub un câmp electric, electronii liberi se mișcă prin metal, la fel ca niște bile de biliard, care bate unul împotriva celuilalt, trecând printr-o încărcătură electrică în timp ce se mișcă.

Transferul de energie este mai puternic atunci când rezistența este redusă. Pe o masă de biliard, aceasta se întâmplă atunci când o minge lovește o altă minge, trecând cea mai mare parte a energiei sale pe următoarea minge. Dacă o singură minge lovește mai multe alte bile, fiecare dintre ele va purta doar o fracțiune din energie.

În același fel, conductorii cei mai eficienți ai electricității sunt metalele care au un singur electron de valență care este liber să se miște și provoacă o reacție puternică de respingere a altor electroni. Acesta este cazul în metalele cele mai conductive, cum ar fi argintul , aurul și cuprul , fiecare având un singur electron de valență care se mișcă cu puțină rezistență și provoacă o reacție puternic respingătoare.

Metalele semi-conductori (sau metaloidele ) au un număr mai mare de electroni de valență (de obicei patru sau mai mulți), deși pot conduce electricitate, sunt ineficienți în sarcină.

Cu toate acestea, atunci când sunt încălzite sau dopate cu alte elemente, semiconductori precum siliciul și germaniul pot deveni conductori de electricitate extrem de eficienți.

Conducția în metale trebuie să respecte Legea lui Ohm, care prevede că curentul este direct proporțional cu câmpul electric aplicat pe metal. Variabila cheie în aplicarea Legii lui Ohm este rezistivitatea metalului.

Rezistența este opusul conductivității electrice, evaluând cât de puternic este un metal opus fluxului de curent electric. Aceasta este frecvent măsurată pe fețele opuse ale unui cub de un metru de material și descrisă ca un metru ohm (Ω⋅m). Rezistența este adesea reprezentată de litera greacă rho (ρ).

Conductivitatea electrică, pe de altă parte, este de obicei măsurată prin siemens per metru (S⋅m ^-1 ) și reprezentată de litera greacă sigma (σ). Un siemens este egal cu cel reciproc de un ohm.

Conductivitate și rezistivitate în metale

* Notă: Rezistența semiconductorilor (metaloidelor) depinde în mare măsură de prezența impurităților în material.

Date despre sursa de date

Eddy Current Technology Inc.
URL: http://eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by-resistivity/
Wikipedia: Conductivitate electrică
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity