Kas yra elektros laidumas?

Elektros laidumas (EC) yra savybė, naudojama apibūdinti, kaip gerai medžiagos leidžia elektronams tekėti. Jis nustatomas naudojant eksperimentus ir matematines lygtis. Laidumas yra savitoji varža, ty kuo didesnis laidumas, tuo mažesnė varža. Laidininkas yra medžiaga, kuri turi didelį elektros laidumą, o izoliatorius yra medžiaga, kuri turi didelę elektrinę varžą. Abi savybės priklauso nuo temperatūros ir medžiagų grynumo.

Elektros laidumo priklausomybė nuo temperatūros atitinka bendrą modelį. Metalas yra laidininkas, o jo laidumas aukštesnėje temperatūroje yra mažesnis. Stiklas yra izoliatorius ir rodo didesnį laidumą aukštesnėje temperatūroje.
Esant labai aukštai temperatūrai, laidininkai elgiasi kaip izoliatoriai, o izoliatoriai – kaip laidininkai. Toks izoliatorių ir laidininkų elgesys paaiškinamas laisvųjų elektronų modeliu. Šiame modelyje laidininkai aiškiai parodo gebėjimą išlaisvinti elektronus, o kai veikia srovė arba elektrinė jėga, jėga gali lengvai stumti aplink papildomus elektronus.

Dirvožemis yra mineralų, druskų ir organinių medžiagų mišinys. Jis turi ypatingą elektrinį laidumą, vadinamą dirvožemio elektriniu laidumu, kuris matuoja dirvožemio mėginyje esančios druskos kiekį, kuris vadinamas druskingumu. Šis procesas taip pat gali išmatuoti kitas dirvožemio savybes, kai druskingumas yra pakankamai mažas. Šios savybės yra susijusios su grynumo įtaka EB duomenims.

Dirvožemio mėginio EB duomenys gali nustatyti, kiek priemaišų yra dirvožemyje. Dirvožemio priemaišos yra vanduo, oras ir mineralai. Kiekviena priemaiša skirtingai veikia duomenis, tačiau patyręs dirvožemio mokslininkas gali nustatyti šią informaciją iš surinktų duomenų. Apskritai daugiau priemaišų sumažina EB, išskyrus mineralus, kurie padidina EB. Priemaišos taip pat gali paaiškinti gryno vario naudojimą elektros laiduose.

Metalai dažnai gaminami iš lydinių, dviejų ar daugiau elementų mišinio. Tai nėra naudinga elektrai pravesti. Lydiniuose esantys metalai nėra tie patys elementai ir elektronai negali lengvai tekėti tarp skirtingų elementų. Grynieji metalai, tokie kaip varinė viela, turi didelį elektros laidumą. Tai taikoma tik kietiems metalams, nes oro kišenės gali sumažinti medžiagų elektrinį laidumą.

Medžiagos, kurios nėra metalai, paprastai yra geri izoliatoriai. Geriausi izoliatoriai yra medžiagos, kuriose natūraliai yra oro kišenės, pavyzdžiui, guma. Oro kišenės yra tarsi priemaišos ir sutrikdo elektronų srautą. Dujos, tokios kaip oras, yra geriausi natūralūs izoliatoriai. Šiuolaikinė chemija įvaldė izoliatorius, sukurdama medžiagas, kurios turi tūkstančius kartų didesnę varžą nei oras.