Conductivity, Electrical Conductivity   전도성, 도전성, 전기 전도, 전도율, 도전율, 전기 전도율

(2018-07-22)
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1. 전도(傳導) 이란?

  ㅇ 전도성 (Conduction,Conductivity)
     - 물질에서 열,전기 등이 얼마나 잘 흐르는(옮겨지는)가를 나타내는 성질

  ㅇ 전도율 또는 도전율 (Conductivity)
     - 물질에서 열,전기 등이 얼마나 잘 흐르는 능력을 나타내는 특성 량
        . 열 전도 능력   : 열 전도율   [W/(m K)],[J/(m s K)]
        . 전기 전도 능력 : 전기 전도율 [S/m],[1/(Ω m)]

  ※ 전기 및 열 전도성은 동질적인 관련성 있음
     - 우수한 전기전도체는 또한 우수한 열전도체 임


2. 전기 전도 현상의 주체 : 전하의 운반체(캐리어) (Charge Carrier)액체,기체 
     - (전자 방출) 공간 전자 
     - (이온 전도) 양 이온, 음 이온고체  
     - 도체(금속류) : 자유 전자(전도 전자)
     - 반도체       : 전자(Electron, 전도대전자), 정공(Hole, 가전자대의 홀, 구속전자)


3. 전기 전도율 (Electrical Conductivity)

  ※ 도체가 얼마나 전기를 잘 흐르느냐를 나타내는 지표

  ㅇ (전기전도율 단위)
     -  [S/m]=[Simens/m], [1/(Ωm)], [mho/m]

  ㅇ (저항률의 逆)
     - 전도율 σ = 재료 고유 저항률 ρ의 역수 
       

     - 한편, 저항률 ρ인 저항 R은, 도체 길이(L)에 비례하고, 단면적(A)에 반비례
       

  ㅇ (전하 이동의 용이성)                            ☞ 전하 이동, 이동도, 옴의법칙 참조
     - 전도율 σ = (전류밀도 J)/(구동 전계 E)  [1/(Ωm), S/m]
       
        . 구동력이 있을 때 전하가 얼마나 쉽게 이동할 수 있는 정도  
        . 전위 기울기 또는 전계 인가 때 전하 움직임에 대한 비례계수(σ) 

     - 전도율 σ = (전하량 e) x (이동도 μ) x (농도 n)  [1/(Ωm), S/m]
       


4. 산업계에서 도체의 도전율 표기 : `% 전도율` 

  ㅇ 도체의 도전성을 비교하기 위해 표준 연동(軟銅) 도전율에 대한 比
     - 표준 연동 도전율을 100로하여 백분율[%]로 표시한 것. (1913년 IEC에서 정함)
        . 표준 연동 저항률 : 길이 1m, 절단 면적 1㎟, 20℃에서 1/58[Ω㎟/m]=1.724[μΩ㎝]
          


5. 도체 및 부도체의 전기전도율 구분

  ㅇ 통상적으로, 다음과 같이 전도율로 도체 및 부도체를 분류
     - 양도체 전도율 ≥ 1 x 106 [S/m]
        . 例) 은 약 6.8 x 107, 구리 약 5.8 x 107, 알루미늄 약 3.8 x 107, 
              스테인리스 강 약 106 [S/m] 등
     - 도체 전도율   ≥ 1 x 10-6 [S/m]
     - 부도체 전도율 ≤ 1 x 10-10 [S/m]


6. 전기 전도율 온도 의존성금속의 전도율은 온도가 높아질 때 감소, 온도가 낮아질 때 증가   ☞ 저항온도의존성 참조
     - 例) 알루미늄,주석,수은 등

  ㅇ 전도율은 온도 뿐 만 아니라 주파수에도 의존적임


7. 저항(R),고유저항(ρ),전도도(G),도전율(σ)과의 관계저항(Resistance)의 역수 1/R  =  전도도(Conductance) G
     - 재료의 물성 및 크기(길이,단면적) 모두에 의존함

  ㅇ 고유저항(Resistivity)의 역수 1/ρ =  도전율(Conductivity) σ
     - 재료의 물성에 만 의존함


[전류/도체] 1. 도체 2. 도전율 3. 전류 4. 전류 종류 5. 전류 연속방정식 6. 저항 7. 전압 8. 상용 전압 구분
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