Elmagyarázzuk, mi az elektromos vezetőképesség, és mi alapján változik. Fémek, víz és talaj elektromos vezetése.
Mi az elektromos vezetőképesség?
Az elektromos vezetőképesség a kapacitás a ügy hogy lehetővé tegye az áramlását elektromos áram az övéiken keresztül részecskék. Ez a kapacitás közvetlenül függ az anyag atomi és molekuláris szerkezetétől, valamint egyéb fizikai tényezőktől, mint pl hőfok hogy melyik vagy milyen állapotban van (folyékony, szilárd, gáznemű).
Az elektromos vezetőképesség az ellenállás ellentéte, vagyis az áthaladással szembeni ellenállás elektromosság a anyagokat. Vannak jó anyagok és rossz elektromos vezető anyagok, amennyiben többé-kevésbé ellenállóak.
A vezetőképességet jelző szimbólum a görög szigma betű (σ) és mértékegysége mérés a siemens per méter (S / m) vagy ⋀-1⋅ m-1. Kiszámításához a fogalmak elektromos mező (E) és vezetési áramsűrűség (J), az alábbiak szerint:
J = σE, innen: σ = J / E
A vezetőképesség attól függően változik halmazállapot. Folyékony közegben például a keletkező oldott sók jelenlététől függ ionok pozitív vagy negatív töltésűek, és ezek az elektrolitok felelősek az elektromos áram vezetéséért, amikor a folyadék elektromos térnek van kitéve.
Másrészt a szilárd anyagok sokkal zártabb atomi szerkezettel és kevesebbel mozgalom, így a vezetőképesség a felhőtől függ elektronok együttesei osztják meg Valencia és az anyag atomi természetétől függően változó vezetési sáv: az fémek jó elektromos vezetők és nincsenek fémek, másrészt jó ellenállások (vagy szigetelők, mint pl műanyag).
Vízvezetőképesség
A Víz általában jó elektromos vezető. Ez a kapacitás azonban az összes oldott szilárdanyag (TDS) határától függ, mivel a vízben lévő sók és ásványi anyagok olyan elektrolitikus ionokat képeznek, amelyek lehetővé teszik az elektromos áram áthaladását. Ennek bizonyítéka az desztillált víz, amelyeket kiküszöbölnek (a lepárlás és más módszerekkel) minden ion feloldódik benne, és nem vezet elektromosságot.
Ily módon a sós víz vezetőképessége nagyobb, mint az édesvízé. A vezetőképesség növekedése az oldott ionok folyadékhoz adagolásával rögzíthető, amíg el nem éri az ionkoncentráció határát, amelyben ionpárok jönnek létre, pozitív és negatív ionpárok, amelyek megszüntetik töltésüket és megakadályozzák a vezetőképességet.
A talaj vezetőképessége
A talajokÁltalában eltérő elektromos vezetőképességgel rendelkeznek, különféle tényezőktől, például a víz öntözésétől vagy a bennük lévő sók mennyiségétől függően. A vízhez hasonlóan a sósabb talajok is jobb elektromos vezetők, mint a kevésbé sósak, és ezt a különbséget gyakran a kapott víz mennyisége határozza meg (mivel a víz képes "lemosni" a sókat a talajból).
Ezt a sótartalmi szintet gyakran összekeverik a talaj szikességével (nátrium jelenléte), holott a valóságban a sótartalom a nátrium (Na +), kálium (K +), kalcium (Ca2 +) és kationjainak bőségére utal. magnézium (Mg2 +), a klór (Cl–), szulfát (SO42-), bikarbonát (HCO3–) és karbonát (CO32-) kationjaival együtt.
Így sok esetben olyan technikákat alkalmaznak, mint a mosás (nagyon sós szennyeződések esetén) vagy más semlegesítő elemek (például kén) injektálása a nagyon bázikus szennyeződéseknél. Ezt gyakran elektromos vezetési tesztekkel lehet meghatározni.
Fém vezetőképesség
A fémek általában kiváló elektromos vezetők. Ez azért van, mert atomok Az ilyen típusú anyagokat formálással kombinálják fém linkek. A fémekben az elektronok felhőként a fém körül maradnak, szorosan kötött atommagok körül mozogva, és éppen ezek teszik lehetővé az elektromos áramlást.
Amikor fémet helyezünk elektromos térre, az elektronok szabadon áramlanak a fém egyik végéből a másikba, ugyanúgy, mint a fémnél. hőség, aminek mindketten jó adói. Éppen ezért a réz és egyéb fémek az elektromos vezetékekben és elektronikus eszközökben. A következő ábra sematikusan szemlélteti az áramlást elektronok (pirossal), ha elektromos mezőt alkalmaznak egy fémre: