電気伝導率

化学

2022

電気伝導率とは何か、そしてそれが何を変化させるかに基づいて説明します。金属、水、土壌の電気伝導。

導電率は物質の状態によって異なります。

電気伝導率とは何ですか?

電気伝導率はの容量です 案件 の流れを可能にするために 電流 彼らを通して 粒子。この容量は、材料の原子および分子構造、およびその他の物理的要因に直接依存します。 温度 それがどこにあるか、またはそれが置かれている状態(液体, 個体, ガス状).

電気伝導率は抵抗率の反対です。つまり、 電気材料。その場合、多かれ少なかれ耐性がある限り、良い材料と悪い導電性材料があります。

導電率を表す記号はギリシャ文字のシグマ(σ)とその単位 計測 はメートルあたりのジーメンス(S / m)または𝛀-1⋅m-1です。その計算のために、の概念 電界 (E)および伝導電流密度(J)は次のとおりです。

J =σE、ここから:σ= J / E

導電率は 物質の状態。たとえば、液体媒体では、それらの中に溶解した塩が存在するかどうかに依存します。 イオン 正または負に帯電し、液体が電界にさらされたときに電流を伝導する原因となる電解質です。

一方、固体ははるかに閉じた原子構造を持ち、 動き、したがって、導電率はの雲に依存します 電子 のバンドによって共有されます バレンシア 物質の原子的性質に応じて変化する伝導帯: 金属 良い導電体であり、 金属なし、一方、優れた抵抗器(または絶縁体など プラスチック).

水の導電率

The 一般的に、それは良い導電体です。ただし、水中に塩やミネラルが存在すると電解イオンが形成され、電流が流れるため、この容量は総溶解固形物(TDS)のマージンに依存します。これの証拠はそれです 蒸留水、削除されます(を使用して 蒸留 および他の方法)すべてのイオンがそれに溶解し、電気を通しません。

このように、塩水の導電率は淡水の導電率よりも大きくなります。導電率の増加は、溶解したイオンが液体に追加されるときに記録できます。イオン濃度の限界に達するまで、イオンのペアが形成され、正と負のペアが形成され、電荷がキャンセルされて導電率が低下します。

土壌の導電率

塩分を多く含む土壌は、より良い導電体になります。

The 土壌一般に、それらは、水の灌漑やそれらが提示する塩の量などのさまざまな要因に応じて、異なる電気伝導率を持っています。水の場合と同様に、塩分を多く含む土壌は、塩分を含まない土壌よりも優れた導電体になります。この区別は、多くの場合、受け取る水の量によって決まります(水は土壌から塩を「洗い流す」ことができるため)。

このレベルの塩分は、土壌のナトリウム濃度(ナトリウムの存在)と混同されることがよくありますが、実際には、塩分はナトリウム(Na +)、カリウム(K +)、カルシウム(Ca2 +)、およびマグネシウム(Mg2 +)と、塩素(Cl–)、硫酸塩(SO42-)、重炭酸塩(HCO3–)、炭酸塩(CO32-)の陽イオン。

したがって、多くの場合、洗浄(非常に塩分の多い土壌の場合)や他の中和元素(硫黄など)の注入などの手法が、非常に基本的なものに使用されます。これは多くの場合、電気伝導テストによって決定できます。

金属の導電率

金属は一般的に優れた導電体です。それの訳は 原子 このタイプの材料の形成によって結合されます 金属リンク。金属では、電子は雲のように金属の周りに留まり、しっかりと結合した原子核の周りを移動し、電気の流れを可能にします。

金属が電界に印加されると、電子は金属の場合と同じように、金属の一方の端からもう一方の端に自由に流れます。 、どちらも優れた送信機です。だからこそ 電力線や電子機器に含まれるその他の金属。次の図は、 電子 (赤)金属に電界をかけたとき:

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