Mēs izskaidrojam, kas ir elektriskā vadītspēja un pamatojoties uz to, kā tā mainās. Metālu, ūdens un augsnes elektrovadītspēja.
Kas ir elektriskā vadītspēja?
Elektriskā vadītspēja ir jauda jautājums lai ļautu plūst elektriskā strāva caur viņu daļiņas. Šī jauda ir tieši atkarīga no materiāla atomu un molekulārās struktūras, kā arī no citiem fizikāliem faktoriem, piemēram, temperatūra kurā tas atrodas vai kādā stāvoklī tas atrodas (šķidrums, ciets, gāzveida).
Elektriskā vadītspēja ir pretstats pretestībai, tas ir, pretestībai pret pāreju elektrība no materiāliem. Tad ir labi materiāli un slikti elektrību vadoši materiāli, ciktāl tie ir vairāk vai mazāk izturīgi.
Simbols, kas apzīmē vadītspēju, ir grieķu burts sigma (σ) un tā vienība mērīšana ir sīmens uz metru (S/m) vai 𝛀-1⋅ m-1. Tā aprēķinam jēdzieni par elektriskais lauks (E) un vadītspējas strāvas blīvumu (J) šādi:
J = σE, no kurienes: σ = J / E
Vadītspēja mainās atkarībā no vielas stāvoklis. Piemēram, šķidrā vidē tas būs atkarīgs no tajās izšķīdušo sāļu klātbūtnes, kas rada joni pozitīvi vai negatīvi lādēti, un tie ir elektrolīti, kas ir atbildīgi par elektriskās strāvas vadīšanu, kad šķidrums ir pakļauts elektriskā lauka iedarbībai.
No otras puses, cietām vielām ir daudz slēgtāka atomu struktūra un ar mazāku daudzumu kustība, tāpēc vadītspēja būs atkarīga no mākoņa elektroni koplieto grupas Valensija un vadītspējas josla, kas mainās atkarībā no matērijas atomu rakstura: metāli ir labi elektrības vadītāji un nav metālu, no otras puses, labi rezistori (vai izolatori, piemēram, plastmasas).
Ūdens vadītspēja
The Ūdens kopumā tas ir labs elektrības vadītājs. Tomēr šī jauda ir atkarīga no kopējā izšķīdušo cietvielu (TDS) robežas, jo sāļu un minerālvielu klātbūtne ūdenī veido elektrolītiskos jonus, kas nodrošina elektriskās strāvas pāreju. Pierādījums tam ir tas destilēts ūdens, kas tiek likvidēti (izmantojot destilācija un citas metodes) visi tajā izšķīdušie joni, un tas nevada elektrību.
Tādā veidā sālsūdens vadītspēja ir lielāka nekā saldūdens vadītspēja. Vadītspējas ātruma pieaugumu var reģistrēt, šķidrumam pievienojot izšķīdušos jonus, līdz tiek sasniegta jonu koncentrācijas robeža, kurā veidojas jonu pāri, pozitīvi ar negatīvu, kas atceļ to lādiņu un novērš vadītspēju. palielināt vairāk.
Augsnes vadītspēja
The augsnesKopumā tiem ir atšķirīga elektrovadītspēja atkarībā no dažādiem faktoriem, piemēram, ūdens apūdeņošanas vai tajos esošo sāļu daudzuma. Tāpat kā ūdens gadījumā, vairāk sāļu augsnes būs labāki elektrības vadītāji nekā mazāk sāļi, un šo atšķirību bieži nosaka ūdens daudzums, ko tās saņem (jo ūdens var "izmazgāt" sāļus no augsnes).
Šis sāļuma līmenis bieži tiek sajaukts ar augsnes sāļumu (nātrija klātbūtni), lai gan patiesībā sāļums attiecas uz nātrija (Na +), kālija (K +), kalcija (Ca2 +) un katjonu pārpilnību. magnijs (Mg2 +), kopā ar hlora (Cl–), sulfāta (SO42-), bikarbonāta (HCO3–) un karbonāta (CO32-) katjoniem.
Tādējādi daudzos gadījumos ļoti vienkāršus paņēmienus izmanto, piemēram, mazgāšanu (ļoti sāļām augsnēm) vai citu neitralizējošu elementu (piemēram, sēra) ievadīšanu. To bieži var noteikt, veicot elektriskās vadīšanas testus.
Metāla vadītspēja
Metāli parasti ir lieliski elektriskie vadītāji. Tas ir tāpēc, ka atomi šāda veida materiālus apvieno, veidojot metāla saites. Metālos elektroni paliek ap metālu kā mākonis, pārvietojoties ap cieši saistītiem atomu kodoliem, un tieši tie nodrošina elektrisko plūsmu.
Kad metāls tiek uzklāts uz elektrisko lauku, elektroni brīvi plūst no viena metāla gala uz otru, tāpat kā tas notiek ar metālu. karstums, kuriem tie abi ir labi raidītāji. Tāpēc arī varš un citi metāli elektropārvades līnijās un elektroniskajās ierīcēs. Nākamajā attēlā shematiski attēlota plūsma elektroni (sarkanā krāsā), ja metālam tiek piemērots elektriskais lauks: