Sähkönjohtokyvyn

Sähkönjohtokyvyllä tarkoitetaan materiaalin kykyä johtaa sähkövirtaa. Se on sähköresistanssin käänteisluku. Mitä parempi sähkönjohtokyky, sitä pienempi on materiaalin resistanssi ja sitä helpommin sähkövirta sen läpi kulkee. Sähkönjohtokykyä mitataan yleensä yksikössä siemens per metri (S/m).

Eri materiaaleilla on hyvin erilaiset sähkönjohtokyvyt. Metallit, kuten kupari ja alumiini, ovat erinomaisia sähköjohtimia, koska niissä on vapaasti liikkuvia elektroneja. Nämä vapaat elektronit mahdollistavat sähkövarauksen helpon siirtymisen. Siksi metalleja käytetään yleisesti sähköjohdoissa ja muissa sähkösovelluksissa.

Eristeet, kuten muovi ja kumi, puolestaan johtavat sähköä hyvin huonosti. Niiden elektronit ovat tiukasti sitoutuneita atomeihin, eivätkä ne pysty liikkumaan vapaasti. Tämä tekee niistä sopivia käytettäväksi esimerkiksi sähköjohtojen eristeinä suojaamaan käyttäjiä sähköiskuilta.

Puolijohteet, kuten pii ja germanium, sijoittuvat johtimien ja eristeiden välimaastoon. Niiden sähkönjohtokykyä voidaan säädellä ulkoisilla tekijöillä, kuten lämpötilalla tai kemiallisilla epäpuhtauksilla. Puolijohteilla on keskeinen rooli elektroniikassa, esimerkiksi transistoreissa ja diodeissa.

Sähkönjohtokykyyn vaikuttavat materiaalin rakenne, lämpötila ja mahdolliset epäpuhtaudet. Lämpötilan noustessa johtimien resistanssi yleensä kasvaa ja siten niiden sähkönjohtokyky heikkenee. Eristeiden ja puolijohteiden käyttäytyminen lämpötilan suhteen voi olla monimutkaisempaa.