Движение электрического тока в проводниках неизбежно сопровождается действием определенных физических сил, которые препятствуют этому движению. С точки зрения атомно-молекулярной теории строения вещества в основе этого явления лежит то, что заряженные электроны во время своего передвижения сталкиваются с атомами, из которых состоит материал проводника.
Как показывают результаты многочисленных исследований, количество подобных столкновений электронов напрямую связано с возможностью того или иного материала пропускать через себя электрический ток с минимальными потерями. Соответственно, то противодействие, которое оказывает материал проводника проходящему через него электрическому току, получило в физике название "электрическое сопротивление проводника".
Сопротивление это находится в прямой зависимости от напряжения и обратно пропорционально силе тока. В соответствии с международной системой единиц измерения оно обозначается буквой R и измеряется в Омах.
В то же время зачастую при создании тех или иных материалов большее значение приобретает не то, насколько активно сопротивляется проводник прохождению через него электрического тока, а то, насколько он способен проводить этот самый ток. Понятием, обратным электрическому сопротивлению, является удельная проводимость.
Удельная электрическая проводимость, применяемая в физике, характеризует общую способность того или иного тела являться проводником электрического тока. В количественном плане удельная проводимость есть величина, обратная удельному сопротивлению. Она обозначается буквой γ и измеряется в величинах, равных м/ом×мм^2 или в сименсах/ метр).
В соответствии с основным законом электротехники – законом Ома - величина удельной проводимости показывает взаимозависимость между плотностью тока, который возникает в том или ином проводнике, и числовым значением электрического поля, которое появляется в той или иной среде. Однако данное положение действительно только для однородной среды, в неоднородном же слое удельная проводимость есть не что иное, как тензор.
Из металлов наибольшая удельная проводимость характерна для серебра и меди. Это связано в первую очередь с особенностями строения их кристаллических решеток, которые дают возможность сравнительно легко передвигаться заряженным частицам (электронам и ионам).
Вполне естественно, что чистые металлы обладают более высокой проводимостью, чем сплавы, поэтому в промышленности в электротехнических целях стремятся использовать максимально чистую медь с долей примесей не более 0,05%. Кстати, удельная проводимость меди равна 58,5 симменс/мм^2, что значительно выше, чем у подавляющего большинства других металлов.
Помимо металлических проводников, в промышленности и быту широкое применение нашли проводники из неметаллов, наиболее распространенным из которых является уголь. Из него, в частности, изготавливают специальные щетки для электрических машин, электроды, применяемые в прожекторах, и др.
