Conductivité électrique
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La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se déplacer librement, autrement dit à permettre le passage du courant électrique.
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[modifier] Principe physique
La conductivité électrique est l'inverse de la résistivité. Elle correspond à la conductance d'une portion de matériau de 1 m de longueur et de 1 m2 de section.
Parmi les meilleurs conducteurs, il y a les métaux pour lesquels les porteurs de charge sont les « électrons libres » et, les solutions d'électrolytes (ayant des ions en solution). Pour ces dernières, la valeur de la conductivité dépend de la nature des ions présents dans la solution et de leurs concentrations. La conductivité d'une solution peut être mesurée à l'aide d'un conductimètre.
Certains matériaux, comme les semi-conducteurs, ont une conductivité qui dépend d'autres conditions physiques, comme la température ou l'exposition à la lumière, etc. Ces propriétés sont de plus en plus mises à profit pour réaliser des capteurs.
[modifier] Unité
Son unité dans le Système international d'unités (SI) est le siemens par mètre (A2s3m-3kg-1). C'est le rapport de la densité de courant par l'intensité du champ électrique. C'est l'inverse de celle de la résistivité.
Le symbole généralement utilisé pour désigner la conductivité est la lettre grecque sigma : σ.
Selon les matériaux, σ varie de 108 S.m-1 à 10-22 S.m-1.
[modifier] Expression
La loi de Nernst-Einstein permet de calculer la conductivité en fonction d'autres paramètres fondamentaux du matériau :
où
- D est le coefficient de diffusion de l'espèce chargée considérée ;
- Z est le nombre de charges portées par l'espèce ;
- e est la charge élémentaire, soit 1,602×10-19 C ;
- C est la concentration de l'espèce ;
- kB est la constante de Boltzmann, soit environ 1,3806×10-23 J·K-1 ;
- T est la température absolue, exprimée en kelvins.
[modifier] Notes et références
L'aluminium et le cuivre sont des conducteurs d'éléctricité.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Articles connexes
- Conductivité par variable range hopping
- Résistance électrique
- Électronique
- Électricité
- Conduction électrique dans les oxydes cristallins
- Semi-conducteur
- Loi de Nernst-Einstein
- Loi d'Ohm
- Supraconductivité
