sähkönjohtokyky

Sähkönjohtokyky, tai sähköjohtavuus, on aineen kykyä johtaa sähkövirtaa. Se kuvaa kuinka helposti vapaat varaukset voivat liikkua materiaalissa ja määritellään suureella σ, jonka SI-yksikkö on Siemens per metri (S/m). Johtokyky ja resistiivisyys ovat kääntäen suhtautuvia: resistiviteetti ρ = 1/σ, ja johtokyky voidaan löytää geometrian avulla, kun tiedetään kappaleen pituus ja poikkipinta-ala.

Johtokykyyn vaikuttavat tekijät ja rekisteröinti vaihtelevat suuresti materiaalista riippuen. Sen voimakkuuteen vaikuttavat vapaat varat, elektronien liike ja niiden liikkuvuus sekä epäpuhtaudet, kristallirakenne ja lämpötila. Metallien johtokyky on korkea, mutta laskee lämpötilan noustessa yleisesti johtimen läpi kulkevan vastuksen kasvaessa. Puolijohteissa ja edukatiivisissa aineissa johtokyky voi sen sijaan kasvaa lämpötilan tai dopingin lisäämisen myötä. Johtokyky voi olla anisotropista joissakin kiteisissä aineissa, jolloin se riippuu suunnasta.

Esimerkkejä hyvistä johtimista: kupari noin 5,8–6,0×10^7 S/m, hopea noin 6,3×10^7 S/m, alumiini noin 3,5×10^7 S/m, rauta noin 1×10^7 S/m. Pienemmän johtuvuuden omaavia materiaaleja ovat monet eristeet ja joidenkin yhdistelmien sekä epäpuhtausten vaikutuksesta syntyvät polymeerit.

Vesiliuosten ja suolojen johtokyky mitataan usein S/m tai mikro-S/cm (µS/cm). Viljellyt lämpötilat ja ionikoostumus voivat muuttaa arvoja merkittävästi.

Käytännössä sähkönjohtokyky on keskeinen ominaisuus elektroniikassa, sähkömittauksissa, sähköasennuksissa sekä materiaalitutkimuksessa. Se määrittää, millaisia materiaaleja turvallisesti ja tehokkaasti voidaan käyttää sähköpiireissä.