Konduktivitas Listrik dalam Logam

Konduktivitas listrik dalam logam adalah hasil dari pergerakan partikel bermuatan listrik.

Atom-atom unsur logam dicirikan oleh adanya elektron valensi - elektron di kulit terluar dari atom yang bebas bergerak. Ini adalah 'elektron bebas' yang memungkinkan logam untuk melakukan arus listrik.

Karena elektron valensi bebas bergerak mereka dapat melakukan perjalanan melalui kisi yang membentuk struktur fisik logam.

Di bawah medan listrik, elektron bebas bergerak melalui logam seperti bola bilyar saling menjatuhkan satu sama lain, melewati muatan listrik saat bergerak.

Transfer energi paling kuat ketika ada sedikit perlawanan. Di meja biliar, ini terjadi ketika sebuah bola menyerang bola tunggal lainnya, melewatkan sebagian besar energinya ke bola berikutnya. Jika satu bola memukul beberapa bola lainnya, masing-masing bola hanya membawa sebagian kecil energi.

Dengan cara yang sama, konduktor listrik yang paling efektif adalah logam yang memiliki elektron valensi tunggal yang bebas bergerak dan menyebabkan reaksi memukul mundur yang kuat pada elektron lain. Ini adalah kasus di logam yang paling konduktif, seperti perak , emas , dan tembaga , yang masing-masing memiliki elektron valensi tunggal yang bergerak dengan sedikit perlawanan dan menyebabkan reaksi memukul mundur yang kuat.

Logam semi-konduktor (atau metaloid ) memiliki jumlah elektron valensi yang lebih tinggi (biasanya empat atau lebih) sehingga, meskipun mereka dapat menghantarkan listrik, mereka tidak efisien dalam tugasnya.

Namun, ketika dipanaskan atau diolah dengan semikonduktor elemen lain seperti silikon dan germanium dapat menjadi konduktor listrik yang sangat efisien.

Konduksi pada logam harus mengikuti Hukum Ohm, yang menyatakan bahwa arus berbanding lurus dengan medan listrik yang diterapkan pada logam. Variabel kunci dalam menerapkan Hukum Ohm adalah resistivitas logam.

Resistivitas adalah kebalikan dari konduktivitas listrik, mengevaluasi seberapa kuat sebuah logam menentang aliran arus listrik. Ini biasanya diukur di seberang permukaan kubus satu meter material dan digambarkan sebagai ohm meter (Ω⋅m). Resistivitas sering diwakili oleh huruf Yunani rho (ρ).

Konduktivitas listrik, di sisi lain, biasanya diukur oleh siemens per meter (S⋅m ⁻¹ ) dan diwakili oleh huruf sigma Yunani (σ). Satu siemens sama dengan kebalikan satu ohm.

Konduktivitas & Resistivitas dalam Logam

* Catatan: Resistivitas semikonduktor (metalloids) sangat bergantung pada keberadaan kotoran dalam material.

Data Sumber Bagan

Eddy Current Technology Inc.
URL: http://eddy-current.com/conductivity-of-metals-sorted-by-resistivity/
Wikipedia: Konduktivitas Listrik
URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_conductivity