Vad är elektrisk ledningsförmåga?

Elektrisk konduktivitet (EC) är en egenskap som används för att beskriva hur väl material tillåter elektroner att flöda. Det bestäms med hjälp av experiment och matematiska ekvationer. Konduktivitet är det reciproka av resistivitet, vilket betyder att ju högre konduktivitet, desto lägre resistivitet. En ledare är ett material som har en hög elektrisk ledningsförmåga, och en isolator är ett material som har en hög elektrisk resistivitet. Båda egenskaperna beror på materialens temperatur och renhet.

Temperaturberoendet av elektrisk konduktivitet följer ett allmänt mönster. Metall är en ledare, och den har lägre ledningsförmåga vid högre temperaturer. Glas är en isolator och uppvisar högre ledningsförmåga vid högre temperaturer.
Vid mycket höga temperaturer beter sig ledare som isolatorer, och isolatorer beter sig som ledare. Detta beteende hos isolatorer och ledare förklaras av den fria elektronmodellen. I denna modell visar ledare tydligt förmågan att frigöra elektroner, och när en ström, eller elektrisk kraft, appliceras kan kraften lätt trycka runt de extra elektronerna.

Jord är en blandning av mineraler, salter och organiska material. Den har en speciell elektrisk ledningsförmåga som kallas jordens elektriska ledningsförmåga, som mäter mängden salt som finns i ett jordprov, vilket kallas dess salthalt. Processen kan även mäta andra markegenskaper där salthalten är tillräckligt låg. Dessa egenskaper är relaterade till det inflytande som renhet har på EG-data.

EC-data för ett jordprov kan avgöra hur mycket föroreningar som finns i jorden. Jordföroreningar är vatten, luft och mineraler. Varje förorening påverkar data på olika sätt, men en praktiserad markforskare kan fastställa denna information från den insamlade informationen. Generellt sett sänker fler föroreningar EC, med undantag för mineraler som ökar EC. Föroreningar kan också förklara användningen av ren koppar i elektriska ledningar.

Metaller är ofta gjorda av legeringar, en blandning av två eller flera element. Detta är inte användbart för att leda elektricitet. Metallerna i legeringar är inte samma grundämnen och elektroner kan inte flyta lätt mellan olika grundämnen. Rena metaller, som koppartråd, har hög elektrisk ledningsförmåga. Detta gäller endast fasta metaller eftersom luftfickor kan sänka den elektriska ledningsförmågan hos material.

Material som inte är metaller är vanligtvis bra isolatorer. De bästa isolatorerna är material som naturligt har luftfickor i sig, som gummi. Luftfickorna är som föroreningar och stör flödet av elektroner. Gaser, såsom luft, är de bästa naturliga isolatorerna. Modern kemi har bemästrat isolatorer och skapat material som har tusentals gånger mer resistivitet än luft.