Электропроводность твёрдых тел

Электропроводность твёрдых тел обуславливается передвижением как ионов самого диэлектрика, так и ионов случайных примесей, а у некоторых материалов может быть вызвана наличием свободных электронов. Электронная электропроводность наиболее заметна при сильных электрических полях. Вид электропроводности устанавливают экспериментально, используя закон Фарадея.

В процессе прохождения электрического тока через твёрдый диэлектрик содержащиеся в нем ионы примеси могут частично удалятся, выделяясь на электродах, как это имеет место и в жидкостях.

В твёрдых диэлектриках ионного строения вещества, электропроводность обусловлена главным образом перемещением ионов, освобождаемых под влиянием флуктуации теплового движения. При низких температурах передвигаются слабо закреплённые ионы, в частности ионы примесей. При высоких температурах освобождаются и некоторые ионы из узлов кристаллической решётки. В диэлектриках с атомной или молекулярной решёткой электропроводность связана только с наличием примесей, удельная проводимость их весьма мала. В каждом отдельном случае вопрос о механизме электропроводности решается на основании данных об энергии активации носителя заряда.

В телах кристаллического строения с ионной решёткой электропроводность связана с валентностью ионов. Кристаллы с одновалентными ионами обладают большей проводимостью, чем кристаллы с многовалентными ионами. В кристаллах проводимость неодинакова по разным осям кристалла. Так, проводимость кварца в направлении, параллельном главной оси, примерно в 1000 раз больше, чем в направлении, перпендикулярном этой оси. Удельная проводимость амфорных тел одинакова во всех направлениях и обуславливается составом материалов и наличием примесей. У высокомолекулярных органических и элементоорганических полимеров она зависит также от степени полимеризации, от степени вулканизации (для эбонита). Органические неполярные аморфные диэлектрики, как, например, полистирол, отличаются очень малой удельной проводимостью.