Mi az Elektromos Konduktancia?

Mi az elektromos vezetőképesség?

A vezetőképesség definíciója

Ez a tulajdonság meghatározza, hogy milyen könnyen áramlik az áram a vezetőben. Ahogy mindannyian tudjuk, a ellenállás egy olyan tulajdonság a vezetőnél, amely ellenzi az áram áramlását. Ez azt jelenti, hogy a vezetőképesség az ellenállás reciprok értéke. Általánosságban a vezetőképesség kifejezhető így:

A vezetőképesség definíciója

A vezetőképesség definiálható, mint a anyag képessége elektrikus áramot vezetni, és specifikus tulajdonságai alapján határozható meg.

Az energia-sáv elmélet értelmezése

Az atom legkülső orbitálisában található elektronok a legkevésbé vonzódnak. Így a legkülső atom könnyen szétválhat a szülő atommól. Részletezzük ezt a tényezőt egy elmélettel.

Amikor sok atom össze van csoportosítva, az egyik atom elektronjai más atomok erőire vannak kitéve. A hatás a legnagyobb a legkülső orbitálisokban. Ez az erő miatt, a izolált atomokban jól meghatározott energiaszintek most energia-sávokba szélesednek ki. Ennek következtében általában két sáv jön létre, nevezetesen a valencia-sáv és a vezetési sáv.

Fémek

A fémek esetében a szorosan pakolt atomok miatt az elektronok a közeli atomok erőire vannak kitéve, ami a valencia- és vezetési sávok közelítést vagy akár átfedését eredményezi. Nagyon kevés hő- vagy elektromos energiabevitellel az elektronok magasabb energiaszintre kerülnek, és szabad elektronokká válnak. Amikor kapcsolódik egy tápellátáshoz, ezek a szabad elektronok a pozitív terminál felé áramlanak, elektromos áramot generálva. A fémek nagy sűrűségű szabad elektronokkal rendelkeznek, ami nagy elektromos vezetőképességet ad nekik.

Félvezetők és elszigetelők

A félvezetőknél a valencia- és vezetési sávok elég széles tilalmi sávval vannak elválasztva. Alacsony hőmérsékleten nincs olyan elektron, amely elegendő energiával rendelkezik a vezetési sáv megléséhez, tehát nincs töltésmozgás. Azonban szobahőmérsékleten néhány elektron képes elegendő energiát nyújtani, és átkerülni a vezetési sávba. Szobahőmérsékleten a vezetési sávban lévő elektronok nem olyan sűrűek, mint a fémeknél, ezért nem vezethetnek áramot annyira jól, mint a fémek. A félvezetők nem olyan vezetőképesek, mint a fémek, és nem is olyan elszigetelők, mint az elektrikus elszigetelők. Ezért ezeket a anyagokat félvezetőknek nevezik - ami azt jelenti, félvezetők.