Rafleiðni í málmum

Rafleiðni í málmum er afleiðing hreyfingar rafhlaðinna agna.

Atóm málmþáttanna eru einkennist af nærveru valence rafeinda - rafeindir í ytri skeli atóms sem er frjálst að flytja um. Það er þessir "frjálsir rafeindir" sem leyfa málmum að stunda rafstraum.

Vegna þess að gildi rafeindir eru frjálst að flytja geta þeir ferðast um glerið sem myndar líkamlega uppbyggingu málms.

Undir rafmagnsvettvangi fara frjáls rafeindir í gegnum málminn mikið eins og billjardballar banka á móti hvor öðrum, fara rafmagns hleðslu eins og þeir flytja.

Flutningur orku er sterkast þegar lítill viðnám er til staðar. Á billiard borð, þetta gerist þegar boltinn slær á móti öðrum einum boltanum, sem liggur mest af orku sinni á næsta bolta. Ef eini boltinn slær á marga aðra kúlur, munu hver þeirra bera aðeins brot af orku.

Á sama hátt eru áhrifaríkustu leiðtoga rafmagns málma sem hafa einn valence rafeind sem er frjálst að hreyfa og veldur sterkri repelling viðbrögð í öðrum rafeindum. Þetta er tilfelli í leiðandi málmunum, svo sem silfri , gulli og kopar , sem hver hefur einn valence rafeind sem hreyfist með litlu mótstöðu og veldur sterkri repelling viðbrögðum.

Hálfleiðari málmar (eða málmblöndur ) hafa hærra fjölda valence rafeinda (venjulega fjórum eða fleiri) svo, þótt þeir geti framkvæmt raforku, þá eru þau óhagkvæm í verkefninu.

Hins vegar, þegar hitað eða dotað með öðrum þáttum, geta hálfleiðarar eins og sílikon og germaní orðið mjög duglegar leiðarar af rafmagni.

Leiðsla í málmum verður að fylgja lögum Ohm, sem segir að núverandi sé í réttu hlutfalli við rafmagnssvæðið sem er notað á málminn. Lykillabreytan við að beita lögum Ohm er málmleysi.

Þolgæði er hið gagnstæða af rafleiðni, meta hversu sterkt málmur er gegn rafstraumnum. Þetta er almennt mælt á móti andstæðum andlitsmyndum sem eru ein metra og er lýst sem ómælismælir (Ω⋅m). Mótspyrna er oft táknuð með grísku bréfi rho (ρ).

Rafleiðni, hins vegar, er almennt mælt með siemens á metra (S⋅m ^-1 ) og táknað með grísku letri (σ). Ein siemens er jöfn gagnkvæmum einum ohm.

Leiðni og viðnám í málmum

* Athugið: Viðnám hálfleiðara (málmfrumna) er mjög háð því að óhreinindi séu til staðar í efninu.

Myndatökugögn

Eddy Current Technology Inc.
URL: http://eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by-resistivity/
Wikipedia: Rafleiðni
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity