Проводни́к — вещество, среда, материал, хорошо проводящие электрический ток вследствие наличия свободных носителей заряда .

Проводниками называют также части электрических цепей — соединительные провода , 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 I в металлических проводниках с очень хорошей точностью прямо пропорциональна приложенному напряжению U (выполняется Закон Ома ). Основной электрической характеристикой такого проводника является его сопротивление, определяемое как

${\displaystyle R={\frac {U}{I}}.}$

Если ток протекает вдоль достаточно длинного однородного проводника длиной L и площадью поперечного сечения S , его сопротивление R связано с удельной электропроводностью ${\displaystyle \sigma }$ вещества, из которого сделан проводник, соотношением:

${\displaystyle R={\frac {1}{\sigma }}{\frac {L}{S}}.}$

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 . 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) , 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 .

См. также

• Теория Друде
• Зонная теория
• Электроны проводимости
• Диэлектрик
• Полупроводник
• Сверхпроводник
• Электроизоляционные материалы
• Изоляция

Примечания

Литература

• Жан М. Рабаи, Ананта Чандракасан, Боривож Николич. 4. Проводник // = Digital Integrated Circuits. — 2-ое изд. — М. : Вильямс, 2007. — С. . — ISBN 0-13-090996-3 .

В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 11 декабря 2021 )