التوصيلية الكهربية
هي مقلوب المقاومة النوعية لمادة الموصل، وتعبر عن مدى قابلية المادة لمرور التيار الكهربي من خلالها. وهي خاصية مميزة للمادة تعتمد فقط على نوع المادة ودرجة حرارتها، وتقاس بوحدة أوم^-1.متر^-1.
التوصيلية الكهربية (يُرمز لها بالرمز \(\sigma\)) هي كمية فيزيائية تعبر عن مدى سهولة مرور التيار الكهربي داخل مادة معينة. وتُعرف علمياً بأنها مقلوب المقاومة النوعية \(\rho_e\) لمادة الموصل.
تُعد التوصيلية الكهربية خاصية فيزيائية مميزة للمادة، بمعنى أنها لا تتأثر بأبعاد الموصل (مثل الطول \(L\) أو مساحة المقطع \(A\))، بل تعتمد فقط على عاملين أساسيين:
- نوع المادة: فالمعادن مثل النحاس والفضة تمتلك توصيلية كهربية عالية جداً لِوَفْرَة الإلكترونات الحرة بها.
- درجة الحرارة: حيث تقل التوصيلية الكهربية للموصلات المعدنية بارتفاع درجة حرارتها نتيجة زيادة سعة اهتزاز الجزيئات، مما يعيق حركة الإلكترونات.
يُمكن حساب التوصيلية الكهربية من خلال العلاقة الرياضية التي تربط بين طول الموصل \(L\)، مساحة مقطعه \(A\)، ومقاومته الكهربية \(R\)، وتُقاس بوحدة \(\Omega^{-1} \cdot m^{-1}\).
سلك من النحاس طوله \(L = 2\) \(m\)، ومساحة مقطعه \(A = 1 \times 10^{-6}\) \(m^2\)، ومقاومته الكهربية \(R = 0.034\) \(\Omega\). لحساب التوصيلية الكهربية، نستخدم العلاقة \(\sigma = \frac{L}{R \cdot A}\). بالتعويض، نجد أن التوصيلية الكهربية للنحاس \(\sigma = \frac{2}{0.034 \times 1 \times 10^{-6}} \approx 5.88 \times 10^{7}\) \(\Omega^{-1} \cdot m^{-1}\).
تخيل إنك ماشي بعربيتك في طريق. التوصيلية الكهربية هي مدى نعومة وسفلتة الطريق ده اللي بتسمحلك تمشي بسرعة وسهولة. لو الطريق متسفلت ومفيش مطبات (زي النحاس)، هتمشي براحتك جداً ودي معناها إن التوصيلية عالية. لكن لو الطريق مليان طين وحجارة، حركتك هتبقى صعبة وبطيئة، ودي توصيلية قليلة. كل مادة ربنا خلقها ليها طريقها الخاص اللي بتمشي فيه الكهرباء.
