Spis treści
Przewodność elektryczna metali to parametr, który określa ich skłonność do przewodzenia energii elektrycznej. Właściwość tę często określa się również jako konduktywność oraz przewodnictwo właściwe i zwykle oznaczana jest ona za pośrednictwem symbolu sigma – σ. Aby wyznaczyć konduktywność w przypadku konkretnego elementu, konieczna jest znajomość wymiarów geometrycznych jednolitego bloku określonego metalu, a także jego przewodnictwo elektryczne. Wówczas korzysta się ze wzoru σ=lG/S, gdzie I określa długość tego bloku, S powierzchnię, którą posiada przekrój poprzecznego elementu, natomiast G przewodnictwo elektryczne. Przewodnictwo właściwe wyraża się w simensach na metr, czyli np. – 1 S/m.
Jako że konduktywność stanowi funkcję temperatury, przewodność elektryczna metali spada przy wzroście ciepła, natomiast stopień przewodnictwa właściwego półprzewodników w takich okolicznościach wzrasta.
Czym jest rezystancja właściwa?
Bardzo ważnym pojęciem przy omawianiu konduktywności jest również jej przeciwieństwo, czyli rezystywność czy też opór lub rezystancja właściwa, oznaczana małą grecką literą ρ (rho). Parametr ten reprezentuje opór, jaki stawia przepływającemu prądowi materiał o określonych wymiarach. Jednostką rezystywności jest Ωm (tj. om przemnożony przez metr) i w celu jej wyznaczenia należy, tak jak poprzednio znać wymiary geometryczne jednolitego bloku określonego metalu oraz charakterystyczną dla niego rezystancję. Na wzór – ρ = RS/I – składają się trzy wartości: R – opór właściwy, którym cechuje się blok, S – powierzchnia, którą posiada przekrój poprzecznego elementu oraz I – długość bloku.
Ponieważ, jak zostało nadmienione już wcześniej, rezystancja właściwa stanowi przeciwieństwo konduktywności, ten parametr w przypadku metali wzrasta wraz ze zwiększaniem się temperatury, a w przypadku półprzewodników maleje.
Zwiększanie przewodność elektrycznej metali poprzez nanoszenie specjalistycznych powłok
Przewodnictwo właściwe stali nierdzewnej może zostać zwiększone za sprawą naniesienia na jej powierzchnię metali szlachetnych, takich jak złoto, miedź czy też srebro, przy czym pierwszy z tych pierwiastków wykorzystywany jest w tym celu najczęściej. Z jednej strony cechuje się on wyższą rezystywnością niż dwa pozostałe, jednak z drugiej nie ulega on matowieniu, co sprawia, że detale pozłacane zachowują swoje właściwości w niezmienionym stanie przez cały okres eksploatacji.
Inną, niezwykle popularną w przemyśle techniką pozwalającą zoptymalizować przewodność elektryczną metali jest ich tzw. niklowanie bezprądowe (chemiczne). Dzięki niemu możliwe jest nie tylko zmodyfikowanie pierwotnych własności elektrycznych materiału, ale również zwiększenie jego ogólnej trwałość, a także odporności na korozję i ścieranie się.
Przewodność elektryczna metali polepszana jest za pomocą opisanej metody przede wszystkim na potrzeby branży chemicznej, elektronicznej oraz przemysłu motoryzacyjnego. Jednocześnie niklowe powłoki galwaniczne cechują się też dużą estetyką i optymalnymi właściwościami mechanicznymi, stąd pokryte nimi elementy nierzadko znajdują zastosowanie w formie detali dekoracyjno-ochronnych.
