Elektrisk konduktans

For alternative betydninger, se Elektrisk ledningsevne.

Der er for få eller ingen kildehenvisninger i denne artikel, hvilket er et problem. Du kan hjælpe ved at angive troværdige kilder til de påstande, som fremføres i artiklen.

Elektrisk konduktans (${\displaystyle G}$) er en egenskab for en elektrisk leder, som udtrykker dens evne til at lede elektrisk strøm.

Den elektriske konduktans er det reciprokke af den mere velkendte resistans ${\displaystyle R}$. Det vil sige, at konduktansen er givet ved:

${\displaystyle G={\frac {1}{R}}}$

Størrelsen af den elektriske konduktans måles derfor i den afledte SI-enhed siemens ${\displaystyle {\text{S}}}$, der er den reciprokke af enheden for modstand ohm ${\displaystyle {\text{Ω}}}$. ${\displaystyle {\text{S}}}$ kan også skrives som ${\displaystyle {\text{Ω}}^{-1}}$. I USA bruges også navnet mho - ohm skrevet bagfra - men dette er ikke en tilladt skrivemåde efter SI. Der er også set anvendt symbolet ℧ for elektriske konduktans, men dette er heller ikke en tilladt skrivemåde efter SI.^[1]

Alle ledere undtagen superledere forårsager et vist tab af elektrisk energi i form af varmeudvikling, når man sender en strøm igennem dem. Den elektriske konduktans måles ved jævnstrøm.

Eksempel

Ohms lov er normalt givet ved

${\displaystyle U=RI}$

hvor ${\displaystyle U}$ er den elektriske spænding, og ${\displaystyle I}$ er strømstyrken. Når konduktans anvendes bliver loven i stedet:

${\displaystyle U={\frac {I}{G}}}$

Har en elektrisk leder for eksempel en ledningsevne på 2 ${\displaystyle {\text{S}}}$ og en strøm med strømstyrken 4 ${\displaystyle {\text{A}}}$, vil spændingen over lederen være:

${\displaystyle U={\frac {4{\text{ A }}}{2{\text{ S }}}}=2{\text{ V}}}$

hvor strømstyrken her er målt i ampere, og spændingen er målt i volt.

Relation til resistiviteten

Konduktansen afhænger af tre ting:

• Lederens længde ${\displaystyle l}$ - jo længere leder, desto mindre konduktans.
• Lederens tværsnitsareal ${\displaystyle A}$ - jo større areal, desto større konduktans.
• En materialeegenskab, kaldet resistiviteten ${\displaystyle \sigma }$ - (Multiplikativ inverse af specifik ledningsevne), for det stof lederen er lavet af.

Dette kan skrives som:

${\displaystyle G=\sigma {\frac {A}{l}}}$

Konduktansen kan altså forbedres ved enten at ændre materialet eller ved at ændre på lederens dimensioner.

Kilder/referencer