도전율

도전율(導電率, conductivity) 또는 전도율은 물질에서 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 물리량으로, 비저항(고유저항)의 역수다. 전도도와 유사한 값이나, 크기 변수인 전도도와 달리 세기 변수이다. 즉, 물체의 크기나 모양에 관계없는, 물질 고유의 성질이다. 국제 단위는 지멘스 매 미터 (S/m).

정의

어떤 물질에 전기장 $𝐄$가 걸리면 이에 비례하는 전류밀도 $𝐉$의 전류가 흐른다고 하자. 그렇다면 물질의 도전율 $\sigma$는 다음과 같다.

$𝐉=\sigma 𝐄.$

등방성 물질에서는 도전율은 스칼라이나, 비등방성 물질의 경우엔 일반적으로 3×3 대칭 텐서다.

도전율의 역수는 비저항 $\rho$이다. 즉,

$\sigma =1/\rho$.

국제단위계에서, 도전율의 단위는 지멘스 매 미터다. 정전기 단위계에서는 매 초(s^–1)이다.

순수 원소의 도전율

원소 기호 아래로 첫 번째 값은 20 °C에서의 도전율이고 두 번째 값은 0 °C의 도전율이다. 단위는 메가지멘스 매 미터 (MS/m). 주기성을 보임을 알 수 있다.

H

He

Li 10.7 11.8

Be 30.3 18

B

C

N

O

F

Ne

Na 21.2 23

Mg 23.8 25

Al 37.4 40

Si 9.6

P

S

Cl

Ar

K 14.7 15.9

Ca 27.0 23.5

Sc 1.5

Ti 1.8 1.2

V 0.5

Cr 7.5 6.5

Mn 0.6

Fe 9.9 11.2

Co 15.7 16

Ni 14.5 16

Cu 59.0 64.5

Zn 16.8 18.1

Ga

Ge

As

Se 8.3

Br

Kr

Rb 8.2

Sr 4.4

Y 1.8

Zr 2.2

Nb 6.2

Mo 17.5

Tc

Ru 13.0

Rh 21.2

Pd 9.2

Ag 61.4 66.7

Cd 13.7 15

In 11.3

Sn 7.9 10

Sb 2.4

Te

I

Xe

Cs 5.0

Ba 2.0 1.7

*

Hf 3.1

Ta 7.4

W 18.5

Re 5.3

Os 11.4

Ir 19.6

Pt 9.4

Au 45.5 49

Hg 1.0

Tl 6.0

Pb 4.8 5.2

Bi 0.9 1.0

Po

At

Rn