La conductivité électrique (CE) est une propriété utilisée pour décrire dans quelle mesure les matériaux permettent aux électrons de circuler. Il est déterminé à l’aide d’expériences et d’équations mathématiques. La conductivité est l’inverse de la résistivité, ce qui signifie que plus la conductivité est élevée, plus la résistivité est faible. Un conducteur est un matériau qui a une conductivité électrique élevée, et un isolant est un matériau qui a une résistivité électrique élevée. Les deux propriétés dépendent de la température et de la pureté des matériaux.
La dépendance à la température de la conductivité électrique suit un schéma général. Le métal est un conducteur et sa conductivité est plus faible à des températures plus élevées. Le verre est un isolant et montre une conductivité plus élevée à des températures plus élevées.
A très haute température, les conducteurs se comportent comme des isolants, et les isolants se comportent comme des conducteurs. Ce comportement des isolants et des conducteurs s’explique par le modèle des électrons libres. Dans ce modèle, les conducteurs montrent clairement la capacité de libérer des électrons, et lorsqu’un courant, ou une force électrique, est appliqué, la force peut facilement déplacer les électrons supplémentaires.
Le sol est un mélange de minéraux, de sels et de matières organiques. Il a une conductivité électrique spéciale appelée conductivité électrique du sol, qui mesure la quantité de sel présente dans un échantillon de sol, appelée salinité. Le processus peut également mesurer d’autres propriétés du sol où la salinité est suffisamment faible. Ces propriétés sont liées à l’influence de la pureté sur les données EC.
Les données EC d’un échantillon de sol peuvent déterminer la quantité d’impuretés dans le sol. Les impuretés du sol sont l’eau, l’air et les minéraux. Chaque impureté influence les données différemment, mais un pédologue expérimenté peut déterminer ces informations à partir des données recueillies. En général, plus d’impuretés abaissent la CE, à l’exception des minéraux qui augmentent la CE. Les impuretés peuvent également expliquer l’utilisation du cuivre pur dans le câblage électrique.
Les métaux sont souvent constitués d’alliages, un mélange de deux ou plusieurs éléments. Ceci n’est pas utile pour conduire l’électricité. Les métaux dans les alliages ne sont pas les mêmes éléments et les électrons ne peuvent pas circuler facilement entre les différents éléments. Les métaux purs, tels que le fil de cuivre, ont une conductivité électrique élevée. Cela ne s’applique qu’aux métaux solides, car les poches d’air peuvent réduire la conductivité électrique des matériaux.
Les matériaux qui ne sont pas des métaux font généralement de bons isolants. Les meilleurs isolants sont des matériaux qui contiennent naturellement des poches d’air, comme le caoutchouc. Les poches d’air sont comme des impuretés et perturbent le flux d’électrons. Les gaz, comme l’air, sont les meilleurs isolants naturels. La chimie moderne a maîtrisé les isolants, créant des matériaux qui ont des milliers de fois plus de résistivité que l’air.