Ce este conductivitatea electrică?

Conductivitatea electrică (EC) este o proprietate care este folosită pentru a descrie cât de bine materialele permit electronilor să circule. Se determină folosind experimente și ecuații matematice. Conductivitatea este reciproca rezistivității, adică cu cât conductivitatea este mai mare, cu atât rezistivitatea este mai mică. Un conductor este un material care are o conductivitate electrică ridicată, iar un izolator este un material care are o rezistivitate electrică ridicată. Ambele proprietăți depind de temperatura și puritatea materialelor.

Dependența de temperatură a conductibilității electrice urmează un model general. Metalul este un conductor și are o conductivitate mai mică la temperaturi mai ridicate. Sticla este un izolator și prezintă o conductivitate mai mare la temperaturi mai ridicate.
La temperaturi foarte ridicate, conductorii se comportă ca niște izolatori, iar izolatorii se comportă ca niște conductori. Acest comportament al izolatorilor și conductorilor este explicat prin modelul cu electroni liberi. În acest model, conductorii arată în mod clar capacitatea de a elibera electronii, iar atunci când se aplică un curent sau o forță electrică, forța poate împinge cu ușurință electronii suplimentari.

Solul este un amestec de minerale, săruri și materiale organice. Are o conductivitate electrică specială numită conductivitate electrică a solului, care măsoară cantitatea de sare care se află într-o probă de sol, care se numește salinitatea acesteia. Procesul poate măsura și alte proprietăți ale solului unde salinitatea este suficient de scăzută. Aceste proprietăți sunt legate de influența pe care o are puritatea asupra datelor EC.

Datele EC ale unei probe de sol pot determina cât de multă impuritate este în sol. Impuritățile solului sunt apa, aerul și mineralele. Fiecare impuritate influențează datele în mod diferit, dar un expert în știință a solului poate determina aceste informații din datele adunate. În general, mai multe impurități scad EC, cu excepția mineralelor care cresc EC. De asemenea, impuritățile pot explica utilizarea cuprului pur în cablajul electric.

Metalele sunt adesea făcute din aliaje, un amestec de două sau mai multe elemente. Acest lucru nu este util pentru conducerea electricității. Metalele din aliaje nu sunt aceleași elemente și electronii nu pot circula cu ușurință între elemente diferite. Metalele pure, cum ar fi firul de cupru, au o conductivitate electrică ridicată. Acest lucru se aplică numai metalelor solide, deoarece pungile de aer pot reduce conductivitatea electrică a materialelor.

Materialele care nu sunt metale sunt de obicei buni izolatori. Cei mai buni izolatori sunt materialele care au în mod natural pungi de aer în ele, cum ar fi cauciucul. Pungile de aer sunt ca impuritățile și perturbă fluxul de electroni. Gazele, cum ar fi aerul, sunt cei mai buni izolatori naturali. Chimia modernă a stăpânit izolatorii, creând materiale care au rezistivitate de mii de ori mai mare decât aerul.