金屬中的電導率是帶電粒子運動的結果。
金屬元素的原子的特徵是存在價電子 - 原子外殼中的電子可以自由移動。 正是這些“自由電子”允許金屬傳導電流。
因為價電子可以自由移動,所以它們可以穿過形成金屬物理結構的晶格。
在電場下,自由電子通過金屬移動,就像台球撞在一起,在移動時傳遞電荷。
當阻力小時,能量轉移最強。 在台球桌上,這發生在一個球撞擊另一個球時,將其大部分能量傳遞給下一個球。 如果一個球擊中多個其他球,那麼每個球將只攜帶一小部分能量。
同樣的道理,最有效的電導體是具有單價電子的金屬,它可以自由移動並在其他電子中引起強烈的排斥反應。 大多數導電金屬(如銀 , 金和 銅)都是這種情況,每種金屬都有一個單價電子,電阻很小,電阻很小,引起強烈的排斥反應。
半導體金屬(或準金屬 )具有較高數量的價電子(通常為四個或更多),儘管它們可以導電,但它們在任務中效率低下。
但是,當加熱或摻雜其他元素時,像矽和鍺這樣的半導體可以成為非常有效的電力導體。
金屬傳導必須遵循歐姆定律,歐姆定律指出電流與施加於金屬的電場成正比。 應用歐姆定律的關鍵變量是金屬的電阻率。
電阻率與電導率相反,評估金屬與電流流動的相反程度。 這通常是在1米的材料立方體的相對面上測量的,並被描述為歐姆表(Ω·m)。 電阻率通常由希臘字母rho(ρ)表示。
另一方面,電導率通常通過西門子每米(S·m -1 )測量並由希臘字母西格瑪(σ)表示。 一個西門子等於一個歐姆的倒數。
金屬中的電導率和電阻率
材料 | 抵抗力 | 電導率 |
|---|---|---|
| 銀 | 1.59x10 -8 | 6.30x10 7 |
| 銅 | 1.68x10 -8 | 5.98x10 7 |
| 退火的銅 | 1.72x10 -8 | 5.80x10 7 |
| 金 | 2.44x10 -8 | 4.52x10 7 |
| 鋁 | 2.82x10 -8 | 3.5x10 7 |
| 鈣 | 3.36x10 -8 | 2.82x10 7 |
| 鈹 | 4.00x10 -8 | 2.500x10 7 |
| 銠 | 4.49x10 -8 | 2.23x10 7 |
| 鎂 | 4.66x10 -8 | 2.15x10 7 |
| 鉬 | 5.225×10 -8 | 1.914x10 7 |
| 銥 | 5.289×10 -8 | 1.891x10 7 |
| 鎢 | 5.49x10 -8 | 1.82x10 7 |
| 鋅 | 5.945x10 -8 | 1.682x10 7 |
| 鈷 | 6.25x10 -8 | 1.60x10 7 |
| 鎘 | 6.84×10 -8 | 1.46 7 |
| 鎳 (電解) | 6.84×10 -8 | 1.46x10 7 |
| 釕 | 7.595x10 -8 | 1.31x10 7 |
| 鋰 | 8.54×10 -8 | 1.17x10 7 |
| 鐵 | 9.58×10 -8 | 1.04x10 7 |
| 鉑 | 1.06x10 -7 | 9.44x10 6 |
| 鈀 | 1.08x10 -7 | 9.28x10 6 |
| 錫 | 1.15x10 -7 | 8.7x10 6 |
| 硒 | 1.197x10 -7 | 8.35x10 6 |
| 鉭 | 1.24x10 -7 | 8.06x10 6 |
| 鈮 | 1.31x10 -7 | 7.66x10 6 |
| 鋼 (鑄造) | 1.61x10 -7 | 6.21x10 6 |
| 鉻 | 1.96x10 -7 | 5.10x10 6 |
| 鉛 | 2.05x10 -7 | 4.87x10 6 |
| 釩 | 2.61x10 -7 | 3.83x10 6 |
| 鈾 | 2.87x10 -7 | 3.48x10 6 |
| 銻 * | 3.92x10 -7 | 2.55x10 6 |
| 鋯 | 4.105x10 -7 | 2.44x10 6 |
| 鈦 | 5.56x10 -7 | 1.798x10 6 |
| 汞 | 9.58x10 -7 | 1.044x10 6 |
| 鍺* | 4.6×10 -1 | 2.17 |
| 矽* | 6.40x10 2 | 1.56×10 -3 |
*注意:半導體(準金屬)的電阻率嚴重依賴於材料中雜質的存在。
圖表源數據
艾迪科技公司
網址:http://eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by-resistivity/
維基百科:電導率
網址:https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity