導電率・導電性

電気伝導率とコンダクタンスは、物理学において貴重な性質である。今回は、電気・電子工学の重要な概念であるコンダクタンスとコンダクティビティについてのみ解説します。ここでは、コンダクタンスと電気伝導度の定義を示し、それらの類似点を指摘した上で、最後にコンダクタンスと電気伝導度の違いについて述べる。

電気伝導度

電気伝導率を理解するためには、まず物体の抵抗値を理解する必要がある。抵抗は電気・電子の分野では基本的な性質である。抵抗の定性的な定義としては、電流の流れにくさを表しています。定量的には、2点間の抵抗は、定義された2点に単位電流を流すのに必要な電圧の差と定義できる。物体の抵抗は、物体にかかる電圧と流れる電流の比である。導体内の抵抗は、媒体中の自由電子の数に依存する。半導体の抵抗値は、ドープされた原子の数（不純物濃度）に大きく依存する。交流に対するシステムの抵抗は、直流に対する抵抗と異なる。そこで、交流抵抗の計算を容易にするために、インピーダンスという用語が導入された。オームの法則は、抵抗を論じる上で最も重要な法則です。これは、ある温度において、2点間の電圧とその点を流れる電流の比が一定であることを述べている。この定数を2点間の抵抗という。抵抗はオームで測定されます。素子のコンダクタンスとは、素子に電流が流れやすいかどうかを示す指標である。コンダクタンスは抵抗の逆数として定義される。コンダクタンスはシーメンス(S)で測定。ここで重要なのは、コンダクタンスが部品そのものの特性であることだ。

電気伝導度

部品の抵抗値は様々な要因に左右されます。導体の長さ、導体の面積、導体の材質など、挙げればきりがない。ある材料の導電率は、その材料で作られた単位サイズのブロックの導電率として定義することができる。物質の導電率は、抵抗率の逆数である。電気伝導率は、通常、ギリシャ文字のσで表される。電気伝導度の国際単位系はジーメンス・パー・メートルです。ここで重要なことは、電気伝導率はある温度における物質の特性であるということだ。電気伝導率は比電気伝導率とも呼ばれる。部品の導電率は、材料の導電率に材料の面積を掛け、材料の長さで割ったものである。