電気伝導率は、材料が電荷を自由に移動できる、つまり電流を通過できる能力です。
物理原理
電気伝導率は抵抗率の逆数です。これは、長さ1 m、断面 1 m 2の材料の一部のコンダクタンスに相当します。
最良の導体の中には、電荷キャリアが「自由電子」や電解質溶液（溶液中にイオンを含む）である金属があります。後者の場合、導電率の値は溶液中に存在するイオンの性質とその濃度に依存します[ 1 ] 。溶液の導電率は、導電率計を使用して測定できます。
半導体などの一部の材料は、温度や光への曝露などの他の物理的条件に依存する導電性を持っています。これらの特性は、センサーの作成に使用されることが増えています。
ユニット
国際単位系 (SI) における単位は、ジーメンス/メートル(A 2 s 3 m -3 kg -1 ) です。電流密度と電界強度の比です。抵抗率の逆です。
導電率を表すために一般に使用される記号は、ギリシャ文字のシグマ: σ です。
材料に応じて、σ は 10 8 Sm -1から 10 -22 Sm -1まで変化します。
表現
ネルンスト・アインシュタインの法則により、材料の他の基本パラメータに基づいて導電率を計算できます。
- $$ {\sigma = \frac{Dz^2e^2c}{kT}} $$
または
- D は考慮される荷電種の拡散係数です。
- z は、種が持つ電荷の数です。
- e は素電荷です。
- cは種の濃度です。
- kはボルツマン定数、≈ 1.3806 × 10 -23 JK -1
- T は絶対温度です。
メモと参考文献
- ↑導電性ソリューション