Erijuhtivus

Erijuhtivus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kvantitatiivselt aine või materjali võimet elektrivoolu juhtida.

Erijuhtivuse tähis on $\sigma$ või $\gamma$, elektrokeemias $\kappa$ (kappa). Erijuhtivuse mõõtühik SI-süsteemis on siimens meetri kohta (S/m). Kasutatakse ka ühikuid S/cm, m/(Ω·mm²) ja S·m/mm², kusjuures kehtivad seosed 1 S/cm = 100 S/m ja 1 m/(Ω·mm²) = 1 S·m/mm² = 10⁶ S/m. Eriti USA-s kasutatakse veel ühikut IACS (sõnadest International Annealed Copper Standard); selle puhul võrreldatakse erijuhtivust puhta hõõguva vase erijuhtivusega: 100 % IACS = 58 · 10⁶ S/m.

Erijuhtivuse pöördsuurus on eritakistus.

Ainete liigitus erijuhtivuse alusel

Erijuhtivuse järgi jaotatakse aineid järgmiselt:

• elektrijuhid – σ >10⁶ S/m;
• pooljuhid – σ = 10⁶...10⁻⁸ S/m;
• dielektrikud ehk mittejuhid – σ <10⁻⁸ S/m.

See jaotus on tinglik, sest erijuhtivus sõltub oluliselt aine olekust ja temperatuurist.

Eritakistuse definitsioon vastavalt Ohmi seadusele

Erijuhtivust σ on defineeritud võrdetegurina voolutiheduse ${\vec {J}}$ ja elektrivälja tugevuse ${\vec {E}}$ vahel:

${\vec {J}}=\sigma \;{\vec {E}}$

Konstantse erijuhtivuse korral vastab see Ohmi seadusele.

Erijuhtivuse tensor

Erijuhtivust saab ülaltoodud moel skalaarina vaadelda lihtsal juhul, kui keskkond on isotroopne ja lineaarne (sõltuvus elektrivälja tugevusest on lineaarne).

Üldjuhul ei ole voolutihedus elektrivoolu põhjustava elektrivälja tugevusega võrdeline ega samasihiline. Anisotroopse lineaarse materjali korral (näiteks grafiit, kristallid ja kõrgtemperatuursed ülijuhid) on erijuhtivus teist järku tensor.

Vaata ka

• Eritakistus

Kirjandus

• Neil W. Ashcroft, N. David Mermin. Solid State Physics, Saunders College Publishing: New York 1976, ISBN 0-03-083993-9