Science et technologie s1021

La conductibilité électrique

La conductibilité est la propriété que possèdent les corps de transmettre la chaleur (conductibilité thermique), l'électricité (conductibilité électrique) ou certaines vibrations.

La conductibilité électrique correspond à la conductance d'une portion de matériau de 1 m de longueur et de 1 m2 de section. Les métaux, comme le cuivre ou l’aluminium, et les solutions d’électrolytes sont parmi les meilleurs conducteurs électriques.

Les substances qui ont une conductibilité élevée sont appelées conducteurs. La propagation de la chaleur ou de l’électricité dans ces milieux s’y fait aisément. On trouve, entre autres, les métaux et l’eau salée dans cette catégorie.

Voici quelques exemples de conducteurs électriques.
​Argent​Cuivre​Or
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​Zinc​Acier​Solution d'électrolytes
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À l’inverse, les substances qui ont une conductibilité faible sont appelées isolants. La propagation de la chaleur ou de l’électricité dans ces milieux n’est pas possible ou bien s’y fait très difficilement. On trouve les céramiques et l’eau pure dans cette catégorie.

Voici quelques exemples d'isolants électriques.
VerreBoisAir
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PapierTissuPlastique
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Supraconductivité

La supraconductivité est un phénomène caractérisé par l'absence de résistance électrique à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs.

Ce phénomène se produit pour certaines substances à des températures très basses, proches du zéro absolu (-273,15 °C). La conductibilité électrique de ces substances est alors infinie. C'est ce principe qui permet aux trains à grande vitesse (TGV) de se déplacer facilement et rapidement entre deux villes.
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Conductibilité thermique
Des métaux comme l'or, l'argent et le cuivre ont une conductibilité thermique importante, car ils conduisent facilement la chaleur. Ils sont de bons conducteurs thermiques. Par contre, des matériaux comme le verre et l'amiante ont une conductibilité thermique beaucoup plus faible. Ils sont de bons isolants thermiques.
C’est par conduction que le transfert de chaleur s’effectue à travers un solide opaque. Si on chauffe l’extrémité d’une barre métallique, la chaleur se propagera jusqu’à l’autre extrémité, qui se réchauffera elle aussi.
C'est le mouvement des électrons libres qui expliquerait ce transfert de chaleur. Voilà pourquoi les bons conducteurs de chaleur sont en général de bons conducteurs électriques.
La conductivité thermique représente la quantité de chaleur transférée par unité de surface et par une unité de temps sous un gradient de température d'un degré par mètre. On exprime la conductivité thermique en watts par mètre par Kelvin (W·m-1·K-1).

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