رسانایی ویژه الکتریکی

رسانایی ویژه الکتریکی:
همان طور که دیدیم، مقاومت الکتریکیR و مقاومت ویژه ρ توابعی از ماهیت فیزیکی ماده مورد استفاده هستند و شکل و اندازه فیزیکی که با طول L و سطح مقطع A مشخص می شود.

اما مفهوم دیگری به نام رسانایی ویژه (Conductivity) نیز وجود دارد که میزان سهولت عبور جریان الکتریکی از یک ماده را بیان می کند.

رسانایی (G) معکوس مقاومت است (1/R) و با واحد زیمنس (Siemens) یاSنشان داده می شود. نماد این واحد یک امگای وارون (℧) است.

بنابراین، وقتی رسانایی ویژه یک هادی یک زیمنس است، مقاومت آن یک اهم خواهد بود. در نتیجه، اگر مقاومت دو برابر شود، رسانایی نصف می شود و بالعکس.

برخلاف مقاومت که میزان مخالفت یک ماده را در برابر عبور جریان نشان می دهد، رسانایی میزان سهولت گذر جریان از ماده را بیان می کند. بنابراین، فلزهایی مانند مس، آلومینیوم یا نقره مقدار رسانایی بسیار بالایی دارند و به همین دلیل رساناهای بسیار خوبی هستند.

رسانایی ویژه (Conductivity) با حرف یونانی سیگما (σ) نشان داده می شود و واحد آن زیمنس بر متر (S/m) است.

از آن جایی که σ=1/ρ است، توصیف قبلی مقاومت الکتریکی را می توان به صورت زیر نوشت:

در نتیجه، می توان گفت که رسانایی ویژه بازده یک هادی است که جریان یا سیگنال الکتریکی بدون تلفات مقاومتی از آن عبور می کند.

بنابراین، یک ماده یا هادی که رسانایی ویژه بالایی دارد، مقاومت ویژه کمی خواهد داشت و بالعکس.

بر این اساس، مس هادی خوبی برای جریان الکتریکی است، زیرا رسانایی ویژه آن 58.14×106 زیمنس بر متر است.

مثال 2:
یک کابل 20 متری با سطح مقطع 1mm 2 و مقاومت 5 اهم را در نظر بگیرید. رسانایی ویژه کابل را محاسبه کنید.

حل: مقدار رسانایی ویژه به صورت زیر به دست می آید: