物質の電気的特性を表す電気伝導率の基礎と理論

電気伝導率（でんきでんどうりつ、英: electrical conductivity）とは、物質中における電気の通しやすさを表す物性量である。「導電率」や「電気伝導度」とも呼ばれ、理学系では電気伝導率、工学系では導電率と呼ばれることが多い。また、農学分野では肥料濃度の目安として「EC濃度」や「EC」と称されることもある。通常はギリシア文字のシグマ（σ）で表される。

定義と単位

長さ l、断面積 A の一様な導体の抵抗 R は、比抵抗（抵抗率）を ρ とすると次のように表される。

この比例係数である抵抗率 ρ の逆数が電気伝導率 σ である。

国際単位系（SI）における単位はジーメンス毎メートル（S/m）である。

場の関係としてのオームの法則

電気伝導率を用いることで、オームの法則を位置座標の関数である場の関係式として記述できる。電場の強さを E(r)、電流密度を j(r) とすると、オームの法則は次のように表現される。

微小領域における電位差や電流密度から関係式を導出することが可能である。

関連する物理法則

ウィーデマン・フランツの法則

金属の熱伝導率は電気伝導率にほぼ比例し、その比例係数は熱力学温度に比例することが知られている。

ドルーデ模型

導体中のキャリアを気体とみなすドルーデ模型では、キャリアの電荷 q、質量 m、数密度 n、および緩和時間 τ を用いて導電率が表される。