độ dẫn điện là gì

Nói về tài sản của cơ thể này hoặc cơ thể đó để ngăn dòng điện chạy qua nó, chúng ta thường sử dụng thuật ngữ «điện trở». Trong điện tử, thật tiện lợi, thậm chí còn có các linh kiện vi điện tử đặc biệt, điện trở có điện trở danh định này hoặc điện trở khác.

Nhưng cũng có khái niệm "độ dẫn điện" hay "độ dẫn điện", đặc trưng cho khả năng dẫn dòng điện của cơ thể.

Cho rằng điện trở tỷ lệ nghịch với dòng điện, độ dẫn điện tỷ lệ thuận với dòng điện, nghĩa là độ dẫn điện là nghịch đảo của điện trở.

Điện trở được đo bằng ohms và độ dẫn điện bằng siemens. Nhưng trên thực tế, chúng ta luôn nói về cùng một tính chất của vật liệu - khả năng dẫn điện của nó.

Độ dẫn điện tử gợi ý rằng các hạt mang điện tạo thành dòng điện trong vật chất là các electron. Trước hết, kim loại có tính dẫn điện tử, mặc dù hầu như tất cả các vật liệu đều ít nhiều có khả năng này.

Nhiệt độ của vật liệu càng cao thì độ dẫn điện tử của nó càng thấp, vì khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt ngày càng cản trở chuyển động có trật tự của các điện tử và do đó ngăn cản dòng điện có hướng.

Dây càng ngắn, diện tích mặt cắt ngang của nó càng lớn, mật độ electron tự do trong nó càng lớn (điện trở riêng càng thấp), độ dẫn điện tử càng lớn.

Thực tế trong kỹ thuật điện, điều quan trọng nhất là truyền năng lượng điện với tổn thất tối thiểu. Vì lý do đó kim loại đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong đó. Đặc biệt là những thứ có độ dẫn điện tối đa, nghĩa là nhỏ nhất điện trở cụ thể: bạc, đồng, vàng, nhôm. Mật độ electron tự do trong kim loại cao hơn trong chất điện môi và chất bán dẫn.

Về mặt kinh tế, việc sử dụng nhôm và đồng làm chất dẫn điện từ kim loại là có lợi nhất về mặt kinh tế, vì đồng rẻ hơn nhiều so với bạc, nhưng đồng thời điện trở của đồng chỉ cao hơn một chút so với bạc, tương ứng độ dẫn điện của đồng là ít hơn rất ít so với bạc. Các kim loại khác không quan trọng đối với sản xuất dây điện công nghiệp. 

Môi trường khí và lỏng có chứa các ion tự do có độ dẫn ion. Các ion, giống như các electron, là các hạt mang điện và có thể chuyển động dưới tác dụng của điện trường trong toàn bộ thể tích của môi trường. Một môi trường như vậy có thể chất điện phân… Nhiệt độ của chất điện phân càng cao thì độ dẫn ion của nó càng cao, vì khi chuyển động nhiệt tăng, năng lượng của các ion tăng và độ nhớt của môi trường giảm.

Trong trường hợp không có các electron trong mạng tinh thể của vật liệu, sự dẫn điện của lỗ trống có thể xảy ra. Các electron mang điện tích, nhưng chúng hoạt động giống như các chỗ trống khi các lỗ trống di chuyển—các chỗ trống trong mạng tinh thể của vật liệu. Các electron tự do không di chuyển ở đây giống như đám mây khí trong kim loại.

Sự dẫn lỗ trống xảy ra trong chất bán dẫn ngang bằng với sự dẫn điện tử. Chất bán dẫn trong các kết hợp khác nhau cho phép bạn kiểm soát mức độ dẫn điện được thể hiện trong các thiết bị vi điện tử khác nhau: điốt, bóng bán dẫn, thyristor, v.v.

Trước hết, kim loại bắt đầu được sử dụng làm chất dẫn điện trong kỹ thuật điện từ thế kỷ 19, cùng với chất điện môi, chất cách điện (có độ dẫn điện thấp nhất), chẳng hạn như mica, cao su, sứ.

Trong điện tử, chất bán dẫn đã trở nên phổ biến, chiếm vị trí trung gian danh giá giữa chất dẫn điện và chất điện môi... Hầu hết các chất bán dẫn hiện đại đều dựa trên silicon, gecmani, carbon. Các chất khác được sử dụng ít thường xuyên hơn.