Johtavuudelle

johtavuus on ominaisuus, jossa aine tai ratkaisu kykenee johtamaan sähköä tai lämpöä. Elektrisen johtavuuden osalta kyse on elektronien tai ionien liikkuvuudesta, joka voidaan mitata tilavuudessa ja suunnassa. Substanssien johtavuus määritellään materialin kyvyksi siirtää sähkövarauksia, ja sitä kuvataan taulukkoarvona sigma (S/m). Lämpöjohtavuus puolestaan kuvaa kykyä johtaa lämpöä ja siihen liittyy usein kolmiportainen niin sanottu Fourierin laki.

johtavuudelle on suomen kielen allatiivimuoto johtavuudesta. Sitä käytetään viittaamaan ominaisuuteen tai sen kohteeseen kielikontekstissa, jossa halutaan ilmentää “to/for conductivity” tai osoittaa suunnan tai kohteen. Esimerkiksi teknisissä kuvauksissa puhutaan usein johtavuudesta ja sen arvoista siten, että mainitaan johtavuudelle relevantti olotila tai aine.

Elektroninen ja ioninen johtavuus vaihtelevat suuresti materiaalista toiseen. Metallit omaavat erittäin suuret sähköjohtavuudet (esimerkiksi useimmat raskaat metallit sijaitsevat 10^6–10^8 S/m luokissa), kun taas eristeillä on erittäin pienet johtavuudet (alle 10^-12 S/m). Puolijohteet voivat muokkautua dopingin avulla, mikä vaikuttaa johtavuuteen merkittävästi. Liukoissa elektrolyteissä ioninen johtavuus riippuu lämpötilasta ja konsentraatiosta; lämpötilan noustessa johtavuus yleensä kasvaa.

Johtuvuuden mittaukissa käytetään menetelmiä kuten neljän langan mittaus, impedance-spektroskopia ja lämpöjohtuvuuden mittauksia varten erillisiä standardeja. Tiede- ja teollisuuskäytössä johtavuus on keskeinen ominaisuus materiaalin soveltuvuuden arvioinnissa sähkö-, elektroniikka- ja energiateknisissä sovelluksissa.

See also: Resistivity, Conductivity (physics), Thermal conductivity.