Áramvezetés

Áramvezetés a töltéshordozók elektromos tér hatására történő mozgatását jelenti egy anyagban. A fő hordozók elektronok vagy ionok lehetnek; a vezetés konkrét mechanizmusa anyagfüggő. Fémekben a szabad elektronok viszik az áramot, elektrolitokban és más folyadékokban pedig ionok mozognak; félvezetőkben pedig elektronok és hézagok (lyukak) egyaránt részt vehetnek a vezetésben. A jelenség megjelenik a mindennapi Ohm-törvényben és a kapcsolási áramképben is.

Az áram sűrűsége J = nqμE, ahol n a hordozók sűrűsége, q a hordozó töltése, μ pedig a mobilitás, és E az elektromos tér. Ezzel párhuzamosan használható a vezetőképesség σ, amelyre J = σE teljesül, így ρ = 1/σ. Ohm-törvény szerint V = IR, és a vezetőképesség vagy rezisztivitás a anyagtól, tisztaságtól, hőmérséklettől és szerkezeti tulajdonságoktól függően változik.

Mechanizmusok tekintetében fémekben az áram vezetését a szabad elektronok driftje biztosítja; ionos vezetés esetén az ionok mozgása dominál. Félvezetőkben mind elektronok, mind hézagok vezetése részt vesz a jelenségben, és a vezetőképesség a dopolási szinttől, a hőmérséklettől és a kristályos vagy szerkezeti tulajdonságoktól függ. Az AC és DC áramokra vonatkozó viselkedés jellemzően a frekvencia és az impedancia függvénye, ami megkülönbözteti a vezetést különböző környezetekben.