Электропроводность
Электропроводность - электрическая проводимость, проводимость, способность тела пропускать электрический ток под воздействием электрического поля, а также физическая величина, количественно характеризующая эту способность. Тела, проводящие электрический ток, называются проводниками, в отличие от изоляторов (диэлектриков). Проводники всегда содержат свободные (или квазисвободные) носители заряда — электроны, ионы, направленное (упорядоченное) движение которых и есть электрический ток. Электропроводность большинства проводников (металлов, полупроводников, плазмы) обусловлена электронами (в плазме небольшой вклад в Электропроводность вносят также ионы). Ионная Электропроводность свойственна электролитам.
Электропроводность имеет значение как для некоторых датчиков уровня, так и для срока службы агрегатов. Она определяется концентрацией солей в средах. Электропроводность указывается, как правило, в мкСм/см (=10-4 См/м) или в мкСм/м.
Сила электрического тока I зависит от приложенной к проводнику разности потенциалов V, которая определяет напряжённость электрического поля Е внутри проводника. Для изотропного проводника постоянного сечения Е = —V/L, где L — длина проводника. Плотность тока j зависит от значения Е в данной точке и в изотропных проводниках совпадает с ним по направлению. Эта зависимость выражается законом Ома: j = sЕ; постоянный (не зависящий от Е) коэффициент s и называется электропроводностью, или удельной электропроводностью. Величина, обратная s, называется удельным электрическим сопротивлением: r = 1/s. Для проводников разной природы значения s (и r) существенно различны. В общем случае зависимость j от Е нелинейна, и s зависит от Е; тогда вводят дифференциальную Электропроводность (физич.) s = dj/dE. Электропроводность измеряют в единицах (ом·см)-1 или (в СИ) в (ом·м)-1.
В анизотропных средах, например в монокристаллах, s — тензор второго ранга, и Электропроводность (физич.) для разных направлений в кристалле может быть различной, что приводит к неколлинеарности Е и j.
В зависимости от величины электропроводности все вещества делятся на проводники с s > 106 (ом·м)—1, диэлектрики с s < 10—8(ом·м)—1 и полупроводники с промежуточными значениями s. Это деление в значительной мере условно, т. к. электропроводность меняется в широких пределах при изменении состояния вещества. Электропроводность s зависит от температуры, структуры вещества (агрегатного состояния, дефектов и пр.) и от внешних воздействий (магнитного поля, облучения, сильного электрического поля и т. п.).
