Facteurs affectant la conductivité électrique

La conductivité électrique est la mesure de la façon dont les matériaux conduisent bien l’électricité. Tous les matériaux physiques ont la capacité de conduire l’électricité, et ceux qui ont des mesures de conductivité plus élevées sont appelés conducteurs électriques. La plupart des meilleurs conducteurs électriques sont des métaux, dans lesquels des structures atomiques étroitement liées permettent la libre circulation des électrons (ou charges d’électricité). Ce facteur particulier de conductivité électrique n’est pas constant dans la nature, et varie à l’intérieur des différents conducteurs en raison de facteurs intrinsèques et extrinsèques. Cependant, il existe également des facteurs généralisés qui affectent généralement la conductivité des conducteurs de manière significative.

Température

Les variations de température d’un matériau conducteur électrique peuvent modifier sa conductivité. Cette variation est due à l’excitation thermique des atomes à l’intérieur des matériaux conducteurs, qui est directement proportionnelle à l’augmentation de la température. Cela signifie que l’augmentation de la température d’un conducteur électrique peut interférer avec la conductivité. Cet effet est généralement observé dans différents appareils électriques et lignes de transmission, et pour cette raison, les appareils électroniques sensibles sont généralement accompagnés de mécanismes de refroidissement qui maintiennent la température du conducteur à un niveau constant.

Impuretés

Les impuretés se réfèrent à la présence de particules isolantes d’éléments non conducteurs à l’intérieur des conducteurs électriques, ce qui entraîne une diminution de la conductivité de ces matériaux. Ces substances isolantes sont présentes soit à cause d’une contamination naturelle, soit à cause de défauts de fabrication. Ces impuretés entravent la circulation du courant à l’intérieur des conducteurs, ce qui diminue considérablement les niveaux de conductivité.

Champs électromagnétiques

Les champs électromagnétiques sont présents partout dans l’environnement environnant et ont un impact sur les propriétés conductrices des conducteurs électriques. Leur présence avec de fortes intensités et des polarités opposées (alignements) provoque souvent un changement dans le débit normal du courant dans les conducteurs électriques. Cet effet est également connu sous le nom de magnétorésistance, puisqu’il contribue à faire varier la résistance à l’intérieur des conducteurs électriques par le biais de champs magnétiques intenses dans l’environnement environnant. Bien que les conducteurs électriques créent également des champs électromagnétiques lorsqu’ils conduisent le courant, ces champs ont leurs composantes électriques et magnétiques alignées perpendiculairement l’une par rapport à l’autre, de sorte qu’ils posent moins de problèmes de circulation du courant. D’autre part, les champs électromagnétiques externes sont indépendants et ont le potentiel d’interrompre le flux de courant à travers ces conducteurs.

Fréquence

La fréquence d’un courant électrique est le nombre de cycles oscillatoires qu’il accomplit en une seconde, et est mesuré en hertz (Hz). Ce facteur, lorsqu’il augmente au-dessus d’une certaine limite supérieure, fait que le courant électrique circule autour d’un conducteur au lieu de passer à travers le conducteur. C’est ce qu’on appelle l’effet de peau, qui se produit habituellement lorsque la fréquence du courant électrique augmente au-dessus de 3 GHz (ou 3 000 000 000 000 cycles par seconde), ce qui entraîne une réduction des propriétés conductrices électriques du matériau. Cet effet n’est observable que dans les opérations conduites avec du courant alternatif, puisque le courant continu (courant continu) a une fréquence absolue de 0 Hz et n’oscille pas lorsqu’il circule.