מוליכות ספציפית כמאפיין החשוב ביותר של מוליכים זרם חשמלי

מוליכות ספציפית כמאפיין החשוב ביותר של מוליכים זרם חשמלי
מוליכות ספציפית כמאפיין החשוב ביותר של מוליכים זרם חשמלי
Anonim

תנועת הזרם החשמלי במוליכים מלווה בהכרח בפעולה של כוחות פיזיקליים מסוימים המונעים תנועה זו. מנקודת מבטה של התיאוריה האטומית-מולקולרית של מבנה החומר, תופעה זו מבוססת על כך שאלקטרונים טעונים במהלך תנועתם מתנגשים באטומים המרכיבים את החומר של המוליך.

מוֹלִיכוּת
מוֹלִיכוּת

כפי שמראות תוצאות של מחקרים רבים, מספר התנגשויות כאלה של אלקטרונים קשור ישירות ליכולת של חומר להעביר זרם חשמלי דרכו עם הפסדים מינימליים. בהתאם לכך, ההתנגדות שיש לחומר המוליך לזרם החשמלי העובר דרכו קיבלה בפיזיקה את השם "התנגדות חשמלית של המוליך".

ההתנגדות עומדת ביחס ישר למתח ובפרופורציונלי הפוך לחוזק הזרם. בהתאם למערכת הבינלאומית של יחידות מדידה, הוא מסומן באות R ונמדד באוהם.

במקביל, לעתים קרובות בעת יצירת חומרים מסוימים, לא מידת הפעילות הפעילה של המוליך מתנגד לעבור דרכו הופכת חשובה יותרזרם חשמלי, אבל כמה הוא מסוגל להוליך את הזרם הזה. ההפך מהתנגדות חשמלית הוא מוליכות.

מוליכות של נחושת
מוליכות של נחושת

מוליכות חשמלית ספציפית, המשמשת בפיזיקה, מאפיינת את היכולת הכללית של גוף להיות מוליך של זרם חשמלי. במונחים כמותיים, מוליכות היא ההדדיות של התנגדות. הוא מסומן באות γ ונמדד ביחידות של m/ohm×mm^2 או סימנס/מטר).

בהתאם לחוק היסוד של הנדסת חשמל - חוק אוהם - ערך המוליכות הספציפית מראה את התלות ההדדית בין צפיפות הזרם המתרחשת במוליך מסוים, לבין הערך המספרי של השדה החשמלי המופיע במוליך מסוים. סביבה. עם זאת, הוראה זו תקפה רק עבור תווך הומוגני; בשכבה לא הומוגנית, המוליכות הספציפית אינה אלא טנזור.

מוליכות חשמלית ספציפית
מוליכות חשמלית ספציפית

מבין המתכות, המוליכות הספציפית הגבוהה ביותר אופיינית לכסף ולנחושת. הדבר נובע בעיקר מהמוזרויות של מבנה סריגי הגביש שלהם, המאפשרים לחלקיקים טעונים (אלקטרונים ויונים) לנוע בקלות יחסית.

זה די טבעי שלמתכות טהורות יש מוליכות גבוהה יותר מסגסוגות, לכן, בתעשייה למטרות חשמל, הן נוטות להשתמש בנחושת הטהורה ביותר עם תכולת טומאה של לא יותר מ-0.05%. דרך אגב, המוליכות הספציפית של נחושת היא 58,5 סימנס/מ מ^2, שהוא גבוה משמעותית מהרוב המכריע של מתכות אחרות.

בנוסף למוליכי מתכת, מוליכים שאינם מתכת נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה ובחיי היומיום, הנפוץ שבהם הוא פחם. ממנו מייצרים במיוחד מברשות מיוחדות למכונות חשמליות, אלקטרודות המשמשות בזרקורים וכו'.

מוּמלָץ: