Электропроводность (электрическая проводимость, проводимость) — способность вещества пропускать электрический ток под
действием электрич. поля, а также физ. величина, количественно характеризующая
эту способность. Э. обусловлена присутствием свободных носителей заряда в
твёрдом теле, направленное движение к-рых и есть электрич. ток.
В однородных изотропных проводниках плотность
электрического тока j в данной точке связана с напряжённостью электрич.
поля в той же точке Ома законом
постоянный коэф. пропорциональности а наз. Э. или уд. Э., или проводимостью.
Единицей измерения Э. в СИ служит
в физике чаще используется
в системе СГСЭ и в Гаусса системе единиц Э. имеет размерность, обратную
времени, и единицей Э. является
В анизотропных проводниках, напр, в монокристаллах,
Э. для разных направлений может быть различной. Это приводит к неколлинеарности
векторови
тензорной связи между ними:Э.
в этом случае описывается тензором второго
ранга sik.
Тензор Э. удовлетворяет соотношениям Онсагера (см. Онсагера теорема)т.
е. является симметричным [при наличии магн. поляэти
соотношения принимают вид:т.
е. симметричность тензора Э. нарушается].
Вблизи состояния термодинамич. равновесия гл.
значения тензора Э.положительны,
что является следствием закона возрастания энтропии (см. Второе начало термодинамики). В общем случае зависимостьнелинейна,
т. к.зависит
отв
этом случае вводят понятие диффе-ренц. Э.(в
случае анизотропного проводника
). В сильно неравновесных условиях (сильное электрич. поле, интенсивное освещение)
дифференц. Э. в нек-рой области электрич. полей может стать отрицательной (см.
Отрицательное дифференциальное сопротивление ).Теоретич. анализ показывает,
что в нек-рых особых неравновесных ситуациях возможна отрицат. полная Э.
(это означает, что векторы электрич. поля и плотности тока антипараллельны,
т. е. ток течёт навстречу полю).
В случае диспергирующей среды связь между
не имеет указанного выше простого вида, а носит нелокальный характер: значение
плотности тока в данной точке
в момент времени t определяется не одним лишь значениема
значениямиво
всех точках проводника во все предшествующие t моменты времени и описывается
интегральным соотношением. Если проводящая среда линейна (её свойства не зависят
от напряжённости электрич. поля), стационарна (свойства не зависят явно от времени)
и пространственно однородна, то существует простая связь между пространственно-временными
фурье-образа-ми функций
В таком случае говорят об Э., зависящей от частоты
(временная дисперсия) и волнового вектора(пространственная
дисперсия). Величина
в общем случае комплексна, её действительная и мнимая части связаны дисперсионными
соотношениями, аналогичными Крамерса — Кронига соотношениям. Э.
связывается с корреляционными функциями токов Кубо формулами.
Э. связана с подвижностью носителей заряда ц
соотношением
где q — заряд носителя, п — концентрация носителей. В случае,
когда Э. осуществляется неск. сортами носителей, характеризующимися зарядамипо-движностямии
концентрациямиполная
Э. равна сумме парциальных Э.:
Физ. механизм, величина и температурная зависимость
Э. лежат в основе классификации твёрдых тел на
диэлектрики, полупроводники и металлы .Диэлектрики
в равновесном
состоянии характеризуются отсутствием свободных электронов, Э. в них
осуществляется посредством перескоков собств. или примесных ионов между
соседними узлами кристаллич. решётки или междоузлиями и носит активац.
характер, экспоненциально возрастая при повышении температуры по закону
где Е,—энергия активации Э.; коэф. стс зависит от температуры, но значительно слабее, чем экспоненц. множитель. Э. диэлектриков варьирует в диапазоне от 1(Г18 до 10"8 Ом"1 -см"1 при комнатной температуре. В сильных элек-трич. полях Э. диэлектриков сильно возрастает.
В полупроводниках Э. осуществляется движением электронов проводимости и дырок (см. Зонная теория ),подвижность к-рых на много порядков превышает подвижность ионов. В соответствии с этим Э. у полупроводников намного больше, чем у диэлектриков; она составляет при комнатной температуре 10~7—103 Ом"1 -см"1
и сильно зависит от хим. состава и наличия примесей. Температурная
зависимость Э. полупроводников определяется в осн. быстрым повышением
концентрации электронов и дырок с ростом температуры, описываемым экспоненц.
законом (2); подвижность при этом также меняется, но обычно значительно
медленнее, по степенному закону. В неупорядоченных полупроводниках
возможна также прыжковая проводимость. Э .полупроводников сильно зависит от внеш. воздействий (магн. поля, освещения, ионизирующего облучения, давления и др.).
Металлы характеризуются высокой (сравнимой с числом атомов в единице
объёма) концентрацией носителей заряда, с чем связана их высокая Э. (104—106 Ом"1 -см"1 при
комнатной температуре). Концентрация носителей в металлах отлична от нуля
даже при абс. нуле, температурная зависимость Э. обусловлена изменением
(увеличением) длины свободного пробега
(и, следовательно, подвижности) носителей при понижении температуры. При
низких темп-pax Э. многих металлов и сплавов становится бесконечной (см.
Сверхпроводимость ).Э. металла связана с его теплопроводностью Видемана—Франца законом. Величина Э. определяет глубину проникновения эл--магн. поля в проводник (см. Скин-эффект)и время релаксации объёмного заряда.
Существует ряд явлений, родственных Э., в к-рых перенос носителей заряда осуществляется не электрич. полем, а градиентом температуры (см. Термоэлектрические явления ),звуковыми волнами (см. Акустоэлектрический эффект ), световым излучением (см. Увлечение электронов фотонами)и т. п. Э. жидкостей, газов и плазмы обладает рядом особенностей, отличающих её от Э. твёрдых тел (см. Электрические разряды в газах, Электрический пробой, Электролиз).
Э. М. Эпштейн.
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.