Apa itu konduktivitas listrik
Berbicara tentang sifat benda ini atau itu untuk mencegah aliran arus listrik melaluinya, biasanya kita menggunakan istilah «hambatan listrik». Dalam elektronik, akan lebih mudah, bahkan ada komponen mikroelektronika khusus, resistor dengan satu atau beberapa resistansi nominal.
Namun ada juga konsep "konduktivitas listrik" atau "konduktivitas listrik", yang mencirikan kemampuan tubuh untuk menghantarkan arus listrik.
Mengingat bahwa hambatan berbanding terbalik dengan arus, konduktivitas berbanding lurus dengan arus, yaitu konduktivitas adalah kebalikan dari hambatan listrik.
Perlawanan diukur dalam ohm dan konduktivitas dalam siemens. Tetapi pada kenyataannya kita selalu berbicara tentang sifat material yang sama - kemampuannya untuk menghantarkan listrik.
Konduktivitas elektronik menunjukkan bahwa pembawa muatan yang membentuk arus dalam materi adalah elektron. Pertama-tama, logam memiliki konduktivitas elektronik, meskipun hampir semua bahan kurang lebih mampu melakukan ini.
Semakin tinggi suhu bahan, semakin rendah konduktivitas elektroniknya, karena dengan meningkatnya suhu, gerakan termal semakin mengganggu gerakan teratur elektron dan karenanya mencegah arus searah.
Semakin pendek kabelnya, semakin besar luas penampangnya, semakin besar konsentrasi elektron bebas di dalamnya (semakin rendah resistansi spesifiknya), semakin besar konduktivitas elektroniknya.
Secara praktis dalam teknik kelistrikan, sangat penting untuk mentransmisikan energi listrik dengan kerugian minimal. Untuk alasan itu logam memainkan peran yang sangat penting di dalamnya. Terutama yang memiliki konduktivitas listrik paling tinggi yaitu paling kecil hambatan listrik tertentu: perak, tembaga, emas, aluminium. Konsentrasi elektron bebas dalam logam lebih tinggi daripada di dielektrik dan semikonduktor.
Paling menguntungkan secara ekonomi untuk menggunakan aluminium dan tembaga sebagai konduktor energi listrik dari logam, karena tembaga jauh lebih murah daripada perak, tetapi pada saat yang sama hambatan listrik tembaga hanya sedikit lebih tinggi daripada perak, masing-masing konduktivitas tembaga adalah sangat sedikit kurang dari perak. Logam lain tidak begitu penting untuk produksi industri kabel.
Media gas dan cair yang mengandung ion bebas memiliki konduktivitas ionik. Ion, seperti elektron, adalah pembawa muatan dan dapat bergerak di bawah pengaruh medan listrik di seluruh volume medium. Lingkungan seperti itu bisa elektrolit… Semakin tinggi suhu elektrolit, semakin tinggi konduktivitas ioniknya, karena dengan meningkatnya gerak termal, energi ion meningkat dan viskositas medium berkurang.
Dengan tidak adanya elektron dalam kisi kristal material, konduksi lubang dapat terjadi. Elektron membawa muatan, tetapi mereka bertindak seperti kekosongan saat lubang bergerak — kekosongan dalam kisi kristal material. Elektron bebas tidak bergerak di sini seperti awan gas dalam logam.
Konduksi lubang terjadi pada semikonduktor setara dengan konduksi elektron. Semikonduktor dalam berbagai kombinasi memungkinkan Anda mengontrol jumlah konduktivitas yang ditunjukkan dalam berbagai perangkat mikroelektronika: dioda, transistor, thyristor, dll.
Pertama-tama, logam mulai digunakan sebagai konduktor dalam teknik kelistrikan pada abad ke-19, bersama dengan dielektrik, isolator (dengan konduktivitas listrik terendah), seperti mika, karet, porselen.
Dalam elektronik, semikonduktor tersebar luas, menempati tempat perantara yang terhormat antara konduktor dan dielektrik Sebagian besar semikonduktor modern didasarkan pada silikon, germanium, karbon. Zat lain lebih jarang digunakan.