Проводник (физика)

Ошибка скрипта: Модуля «hatnote» не существует.{{#if: | }}

Электрический провод с проводником из меди

Проводни́к — вещество, среда, материал, хорошо проводящие электрический ток<ref>Шаблон:Книга</ref><ref>Шаблон:Cite web</ref> вследствие наличия свободных носителей заряда<ref>Шаблон:Книга</ref>.

Проводниками называют также части электрических цепей — соединительные провода<ref>Медный или алюминиевый провод – какой лучше? http://remo-blog.ru/e-lektrika/medny-j-ili-alyuminievy-j-provod-kakoj-luchshe.html Шаблон:Wayback</ref>, металлические шины и др.

Проводники делятся на:

проводники первого рода — проводники с электронной проводимостью.
проводники второго рода — проводники с ионной проводимостью (электролиты).

Среди наиболее распространённых твёрдых проводников известны металлы, полуметаллы, углерод (в виде угля и графита). Пример проводящих жидкостей при нормальных условиях — ртуть, электролиты, при высоких температурах — расплавы металлов. Пример проводящих газов — ионизированный газ (плазма). Некоторые вещества, при нормальных условиях являющиеся изоляторами, при внешних воздействиях могут переходить в проводящее состояние, а именно проводимость полупроводников может сильно варьироваться при изменении температуры, освещённости, легировании и т. п.

Сила тока Шаблон:Math в металлических проводниках с очень хорошей точностью прямо пропорциональна приложенному напряжению Шаблон:Math (выполняется Закон Ома). Основной электрической характеристикой такого проводника является его сопротивление, определяемое как

<math>R = \frac{U}{I}.</math><ref>Шаблон:Книга</ref>

Если ток протекает вдоль достаточно длинного однородного проводника длиной Шаблон:Math и площадью поперечного сечения Шаблон:Math, его сопротивление Шаблон:Math связано с удельной электропроводностью <math>\sigma</math> вещества, из которого сделан проводник, соотношением:

<math>R = \frac{1}{\sigma}\frac{L}{S}.</math>

Микроскопическое описание проводников связано с электронной теорией металлов. Наиболее простая модель описания проводимости известна с начала XX в. и была развита Друде.

В проводнике имеется большое число свободных носителей заряда, то есть заряженных частиц, которые могут свободно перемещаться внутри объёма проводника и под действием приложенного к проводнику электрического напряжения создают ток проводимости<ref>Ток проводимости — направленное движение электрических зарядов</ref>. Благодаря большому числу свободных носителей заряда и их высокой подвижности характерные значения удельной электропроводности проводников на несколько порядков больше, чем характерные значения для диэлектриков или полупроводников.

С точки зрения электродинамики проводник — среда с большим на рассматриваемой частоте значением тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ >> 1)<ref>В. В. Никольский, Т. И. Никольская. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989.</ref>, в такой среде сила тока проводимости много больше силы тока смещения. При этом под идеальным проводником (сверхпроводником) понимают среду с бесконечно большим значением tgδ, прочие проводники называют реальными или проводниками с потерями.