Hvad er elektrisk ledningsevne
Når vi taler om egenskaben af dette eller det legeme for at forhindre passage af elektrisk strøm gennem det, bruger vi normalt udtrykket "elektrisk modstand". I elektronik er det praktisk, der er endda specielle mikroelektroniske komponenter, modstande med en eller anden nominel modstand.
Men der er også begrebet "elektrisk ledningsevne" eller "elektrisk ledningsevne", som kendetegner kroppens evne til at lede en elektrisk strøm.
Givet at modstand er omvendt proportional med strøm, ledningsevne er direkte proportional med strøm, det vil sige, ledningsevne er den gensidige af elektrisk modstand.
Modstand måles i ohm og ledningsevne i siemens. Men faktisk taler vi altid om den samme egenskab ved materialet - dets evne til at lede elektricitet.
Elektronisk ledningsevne tyder på, at ladningsbærerne, der danner strømmen i stoffet, er elektroner. Først og fremmest har metaller elektronisk ledningsevne, selvom næsten alle materialer er mere eller mindre i stand til dette.
Jo højere temperatur materialet er, desto lavere er dets elektroniske ledningsevne, fordi efterhånden som temperaturen stiger, forstyrrer termisk bevægelse i stigende grad elektronernes velordnede bevægelse og forhindrer derfor rettet strøm.
Jo kortere ledningen er, jo større dens tværsnitsareal, jo større er koncentrationen af frie elektroner i den (jo lavere den specifikke modstand), jo større er den elektroniske ledningsevne.
Praktisk i elektroteknik er det vigtigst at overføre elektrisk energi med minimale tab. Af den grund metaller spiller en meget vigtig rolle i det. Især de af dem, der har den maksimale elektriske ledningsevne, det vil sige den mindste specifik elektrisk modstand: sølv, kobber, guld, aluminium. Koncentrationen af frie elektroner i metaller er højere end i dielektrikum og halvledere.
Det er økonomisk mest rentabelt at bruge aluminium og kobber som ledere af elektrisk energi fra metaller, da kobber er meget billigere end sølv, men samtidig er den elektriske modstand af kobber kun lidt højere end sølv, hhv. ledningsevnen kobber er meget lidt mindre end sølv. Andre metaller er ikke så vigtige for industriel produktion af ledninger.
Gasformige og flydende medier, der indeholder frie ioner, har ionisk ledningsevne. Ioner er ligesom elektroner ladningsbærere og kan bevæge sig under påvirkning af et elektrisk felt gennem hele volumen af et medium. Sådan et miljø kan være elektrolyt… Jo højere temperatur elektrolytten er, jo højere er dens ioniske ledningsevne, for med stigende termisk bevægelse øges ionernes energi, og mediets viskositet falder.
I mangel af elektroner i materialets krystalgitter kan hulledning forekomme. Elektroner bærer en ladning, men de fungerer som tomrum, når hullerne bevæger sig - tomrum i materialets krystalgitter. Frie elektroner bevæger sig ikke her som en gassky i metaller.
Hulledning forekommer i halvledere på lige fod med elektronledning. Halvledere i forskellige kombinationer giver dig mulighed for at kontrollere mængden af ledningsevne, der er demonstreret i forskellige mikroelektroniske enheder: dioder, transistorer, tyristorer osv.
Først og fremmest begyndte metaller at blive brugt som ledere i elektroteknik allerede i 1800-tallet sammen med dielektrikum, isolatorer (med den laveste elektriske ledningsevne), såsom glimmer, gummi, porcelæn.
Inden for elektronik er halvledere blevet udbredt og indtager en hæderlig mellemplads mellem ledere og dielektrika De fleste moderne halvledere er baseret på silicium, germanium, kulstof. Andre stoffer bruges meget sjældnere.