Konduktivität

Konduktivität, auch elektrische Leitfähigkeit genannt, ist ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, elektrischen Strom zu leiten. Sie wird typischerweise mit dem griechischen Buchstaben Sigma ($\sigma$) bezeichnet und hat die Einheit Siemens pro Meter (S/m). Ein Material mit hoher Konduktivität lässt Strom leicht fließen, während ein Material mit niedriger Konduktivität ihn nur schwer leiten lässt.

Die Konduktivität eines Materials hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Art der Atome, aus denen es besteht, seine Temperatur und das Vorhandensein von Verunreinigungen. Metalle wie Kupfer und Silber sind beispielsweise ausgezeichnete elektrische Leiter, da sie freie Elektronen haben, die sich leicht bewegen können. Isolatoren wie Gummi und Glas hingegen haben nur wenige freie Elektronen und leiten Strom schlecht.

Konduktivität ist eine wichtige Eigenschaft, die in vielen verschiedenen Anwendungen berücksichtigt wird. Sie ist entscheidend für das Design von elektrischen Drähten und Kabeln, da sie bestimmt, wie effizient Strom durch sie fließen kann. Konduktivität ist auch wichtig bei der Herstellung von elektronischen Bauteilen wie Transistoren und Solarzellen. Die Messung der Konduktivität eines Materials kann auch dazu verwendet werden, seine Reinheit zu bestimmen oder seine Mikrostruktur zu untersuchen.

Die reziproke Größe der Konduktivität ist die spezifischer Widerstand (resistivity), die mit dem griechischen Buchstaben Rho ($\rho$) bezeichnet wird und die Einheit Ohm-Meter ($\Omega \cdot m$) hat. Ein Material mit hoher Konduktivität hat einen niedrigen spezifischen Widerstand und umgekehrt. Die Beziehung zwischen beiden ist $\sigma = 1/\rho$.