Электропроводность (электрическая проводимость, проводимость). РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Электропроводность (электрическая проводимость, проводимость) — способность вещества пропускать электрический ток под действием электрич. поля, а также физ. величина, количественно характеризующая эту способность. Э. обусловлена присутствием свободных носителей заряда в твёрдом теле, направленное движение к-рых и есть электрич. ток.

В однородных изотропных проводниках плотность электрического тока j в данной точке связана с напряжённостью электрич. поля в той же точке Ома законом

постоянный коэф. пропорциональности а наз. Э. или уд. Э., или проводимостью. Единицей измерения Э. в СИ служит

в физике чаще используется

в системе СГСЭ и в Гаусса системе единиц Э. имеет размерность, обратную времени, и единицей Э. является

В анизотропных проводниках, напр, в монокристаллах, Э. для разных направлений может быть различной. Это приводит к неколлинеарности векторов

и тензорной связи между ними:

Э. в этом случае описывается тензором второго ранга s_ik. Тензор Э. удовлетворяет соотношениям Онсагера (см. Онсагера теорема)

т. е. является симметричным [при наличии магн. поля

эти соотношения принимают вид:

т. е. симметричность тензора Э. нарушается].

Вблизи состояния термодинамич. равновесия гл. значения тензора Э.

положительны, что является следствием закона возрастания энтропии (см. Второе начало термодинамики). В общем случае зависимостьнелинейна, т. к.

зависит от

в этом случае вводят понятие диффе-ренц. Э.

(в случае анизотропного проводника

). В сильно неравновесных условиях (сильное электрич. поле, интенсивное освещение) дифференц. Э. в нек-рой области электрич. полей может стать отрицательной (см. Отрицательное дифференциальное сопротивление ).Теоретич. анализ показывает, что в нек-рых особых неравновесных ситуациях возможна отрицат. полная Э.

(это означает, что векторы электрич. поля и плотности тока антипараллельны, т. е. ток течёт навстречу полю).

В случае диспергирующей среды связь между

не имеет указанного выше простого вида, а носит нелокальный характер: значение плотности тока в данной точке

в момент времени t определяется не одним лишь значением

а значениями

во всех точках проводника во все предшествующие t моменты времени и описывается интегральным соотношением. Если проводящая среда линейна (её свойства не зависят от напряжённости электрич. поля), стационарна (свойства не зависят явно от времени) и пространственно однородна, то существует простая связь между пространственно-временными фурье-образа-ми функций

Э. связана с подвижностью носителей заряда ц соотношением

где q — заряд носителя, п — концентрация носителей. В случае, когда Э. осуществляется неск. сортами носителей, характеризующимися зарядами

по-движностями

и концентрациями

полная Э. равна сумме парциальных Э.:

Физ. механизм, величина и температурная зависимость Э. лежат в основе классификации твёрдых тел на диэлектрики, полупроводники и металлы .Диэлектрики в равновесном состоянии характеризуются отсутствием свободных электронов, Э. в них осуществляется посредством перескоков собств. или примесных ионов между соседними узлами кристаллич. решётки или междоузлиями и носит активац. характер, экспоненциально возрастая при повышении температуры по закону

где Е,—энергия активации Э.; коэф. ст_с зависит от температуры, но значительно слабее, чем экспоненц. множитель. Э. диэлектриков варьирует в диапазоне от 1(Г¹⁸ до 10"⁸ Ом"¹ -см"¹ при комнатной температуре. В сильных элек-трич. полях Э. диэлектриков сильно возрастает.

В полупроводниках Э. осуществляется движением электронов проводимости и дырок (см. Зонная теория ),подвижность к-рых на много порядков превышает подвижность ионов. В соответствии с этим Э. у полупроводников намного больше, чем у диэлектриков; она составляет при комнатной температуре 10~⁷—10³ Ом"¹ -см"¹ и сильно зависит от хим. состава и наличия примесей. Температурная зависимость Э. полупроводников определяется в осн. быстрым повышением концентрации электронов и дырок с ростом температуры, описываемым экспоненц. законом (2); подвижность при этом также меняется, но обычно значительно медленнее, по степенному закону. В неупорядоченных полупроводниках возможна также прыжковая проводимость. Э .полупроводников сильно зависит от внеш. воздействий (магн. поля, освещения, ионизирующего облучения, давления и др.).

Металлы характеризуются высокой (сравнимой с числом атомов в единице объёма) концентрацией носителей заряда, с чем связана их высокая Э. (10⁴—10⁶ Ом"¹ -см"¹при комнатной температуре). Концентрация носителей в металлах отлична от нуля даже при абс. нуле, температурная зависимость Э. обусловлена изменением (увеличением) длины свободного пробега (и, следовательно, подвижности) носителей при понижении температуры. При низких темп-pax Э. многих металлов и сплавов становится бесконечной (см. Сверхпроводимость ).Э. металла связана с его теплопроводностью Видемана—Франца законом. Величина Э. определяет глубину проникновения эл--магн. поля в проводник (см. Скин-эффект)и время релаксации объёмного заряда.

Существует ряд явлений, родственных Э., в к-рых перенос носителей заряда осуществляется не электрич. полем, а градиентом температуры (см. Термоэлектрические явления ),звуковыми волнами (см. Акустоэлектрический эффект ), световым излучением (см. Увлечение электронов фотонами)и т. п. Э. жидкостей, газов и плазмы обладает рядом особенностей, отличающих её от Э. твёрдых тел (см. Электрические разряды в газах, Электрический пробой, Электролиз).

Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"?
Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..."
В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею.
На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве.
Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых.
Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной).
В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс.
Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.