Мы объясняем, что такое электрическая проводимость и от чего она меняется. Электропроводность металлов, воды и почвы.
Что такое электропроводность?
Электропроводность - это емкость иметь значение позволить потоку электрический ток через их частицы. Эта емкость напрямую зависит от атомной и молекулярной структуры материала, а также от других физических факторов, таких как температура в каком он или состоянии, в котором он находится (жидкость, твердый, газообразный).
Электропроводность противоположна удельному сопротивлению, то есть сопротивлению прохождению электричество принадлежащий материалы. Есть хорошие материалы и плохие электропроводящие материалы, поскольку они более или менее устойчивы.
Символом, обозначающим проводимость, является греческая буква сигма (σ) и его единица измерение это сименс на метр (См / м) или 𝛀-1⋅ м-1. Для его расчета понятия электрическое поле (E) и плотность тока проводимости (J) следующим образом:
J = σE, откуда: σ = J / E
Электропроводность варьируется в зависимости от состояние дела. Например, в жидких средах это будет зависеть от присутствия в них растворенных солей, которые образуют ионы положительно или отрицательно заряжены, и являются электролитами, ответственными за проведение электрического тока, когда жидкость подвергается воздействию электрического поля.
С другой стороны, твердые тела имеют гораздо более закрытую атомную структуру и меньше движение, поэтому проводимость будет зависеть от облака электроны разделяют группы Валенсия и зона проводимости, которая зависит от атомной природы вещества: металлы хорошие электрические проводники и без металлов, с другой стороны, хорошие резисторы (или изоляторы, такие как пластик).
Проводимость воды
В Воды в общем, это хороший проводник электричества. Однако эта емкость зависит от ее запаса по общему количеству растворенных твердых веществ (TDS), поскольку присутствие солей и минералов в воде формирует электролитические ионы, которые обеспечивают прохождение электрического тока. Доказательством этого является то, что дистиллированная вода, которые удаляются (с помощью перегонка и другие методы) все ионы растворены в нем, и он не проводит электричество.
Таким образом, проводимость соленой воды выше, чем у пресной. Увеличение скорости проводимости может быть зарегистрировано по мере того, как растворенные ионы добавляются к жидкости, до достижения предела ионной концентрации, при котором образуются пары ионов, положительные и отрицательные, которые отменяют свой заряд и препятствуют увеличению проводимости.
Проводимость почвы
В почвыКак правило, они имеют разную электропроводность в зависимости от различных факторов, таких как орошение водой или количество содержащихся в них солей. Как и в случае с водой, более засоленные почвы будут лучшими проводниками электричества, чем менее засоленные, и это различие часто определяется количеством воды, которую они получают (поскольку вода может «вымывать» соли из почвы).
Этот уровень засоления часто путают с соленостью почвы (наличием натрия), тогда как на самом деле засоление относится к изобилию катионов натрия (Na +), калия (K +), кальция (Ca2 +) и магний (Mg2 +) вместе с катионами хлора (Cl–), сульфатом (SO42-), бикарбонатом (HCO3–) и карбонатом (CO32-).
Таким образом, во многих случаях для очень простых используются такие методы, как промывка (для очень засоленных почв) или введение других нейтрализующих элементов (таких как сера). Это часто можно определить с помощью испытаний на электрическую проводимость.
Электропроводность металла
Металлы обычно являются отличными электрическими проводниками. Это потому что атомы этого типа материала объединяются путем образования металлические ссылки. В металлах электроны остаются вокруг металла подобно облаку, перемещаясь вокруг прочно связанных атомных ядер, и именно они обеспечивают электрический ток.
Когда металл прикладывается к электрическому полю, электроны свободно перемещаются от одного конца металла к другому, как и с металлом. нагревать, причем оба они являются хорошими передатчиками. Вот почему медь и другие металлы в линиях электропередач и электронных устройствах. На следующем рисунке схематично представлен поток электроны (красным) при приложении электрического поля к металлу: