conducibilità

La conducibilità è una proprietà fisica che descrive la capacità di un mezzo di permettere il trasferimento di una grandezza fisica, tipicamente l’elettricità o il calore. In generale è l’inverso della resistenza al flusso: una conducibilità elevata indica una maggiore facilità di trasporto; quando la conduttività dipende dalla direzione, si parla di conducibilità tensoriale.

Conducibilità elettrica: indicata con σ e misurata in siemens per metro (S/m). Secondo la legge di Ohm estesa, J = σE, dove J è la densità di corrente ed E il campo elettrico; la resistività ρ è l’inverso di σ. I metalli hanno conduttività molto alta, gli isolanti molto bassa; la conduttività è influenzata dalla temperatura, dalle impurità e dalla concentrazione di portatori di carica. In cristalli può essere isotropa o anisotropa a seconda della struttura.

Conducibilità termica: indicata con κ (talvolta λ), misurata in W/(m·K). Secondo la legge di Fourier, il flusso di calore q = -κ ∇T. I metalli hanno alta conducibilità termica, i gas e i materiali isolanti molto più bassi; anche qui dipende da temperatura e dalla microstruttura del materiale.

Conducibilità ionica: in soluzioni si riferisce alla capacità di trasportare corrente tramite ioni ed è misurata in S/m. Dipende dal tipo di ioni e dalla loro concentrazione; in genere aumenta con la concentrazione e con l’uso di elettroliti adatti. Si determina con conduttimetri o analisi di impedenza.

Applicazioni e misurazioni: la conducibilità è cruciale nella scelta dei materiali per l’elettronica, nelle batterie, nei sensori e nelle analisi di soluzioni chimiche; le misure si eseguono con strumenti come il conduttimetro, il metodo a quattro terminali per resistività o l’impedenziometro.