Ми пояснюємо, що таке електропровідність і на основі чого вона змінюється. Електропровідність металів, води та ґрунту.
Що таке електропровідність?
Електропровідність - це ємність матерія щоб дозволити потік електричний струм через їх частинок. Ця ємність безпосередньо залежить від атомної та молекулярної структури матеріалу, а також інших фізичних факторів, таких як температура в якому він знаходиться або в якому стані (рідина, твердий, газоподібний).
Електропровідність протилежна питомому опору, тобто опору проходженню електрика з матеріалів. Існують хороші матеріали і погані електропровідні матеріали, оскільки вони більш-менш стійкі.
Символом провідності є грецька літера сигма (σ) та його одиниця вимірювання це Сименс на метр (S / м) або 𝛀-1⋅ м-1. Для його розрахунку застосовуються поняття про електричне поле (E) і щільність струму провідності (J):
J = σE, звідки: σ = J / E
Провідність змінюється в залежності від стан речовини. У рідких середовищах, наприклад, це буде залежати від наявності в них розчинених солей, які утворюються іонів позитивно або негативно заряджені, і є електролітами, відповідальними за проведення електричного струму, коли рідина піддається дії електричного поля.
З іншого боку, тверді тіла мають набагато більш закриту атомну структуру і меншу рух, тому провідність буде залежати від хмари електрони поділилися гуртами Валенсія і зона провідності, яка змінюється залежно від атомної природи речовини: метали є хорошими електричними провідниками і без металів, з іншого боку, хороші резистори (або ізолятори, наприклад пластик).
Провідність води
The Вода загалом, це хороший електричний провідник. Однак ця ємність залежить від її запасу загальних розчинених твердих речовин (TDS), оскільки присутність солей і мінералів у воді утворює електролітичні іони, які дозволяють проходити електричний струм. Доказом цього є те дистильована вода, які усуваються (використовуючи дистиляція та інші методи) в ньому розчинені всі іони, і він не проводить електрику.
Таким чином, провідність солоної води вища, ніж прісної. Збільшення швидкості провідності можна зафіксувати при додаванні розчинених іонів до рідини, до досягнення межі іонної концентрації, в якій утворюються пари іонів, позитивні з негативними, які скасовують їх заряд і перешкоджають підвищенню провідності.
Провідність ґрунту
The ґрунтиЗагалом, вони мають різну електропровідність, що залежить від різних факторів, таких як зрошення водою або кількість солей, які вони містять. Як і у випадку з водою, більш засолені ґрунти будуть кращими електричними провідниками, ніж менш засолені, і ця відмінність часто визначається кількістю води, яку вони отримують (оскільки вода може «вимивати» солі з ґрунту).
Цей рівень солоності часто плутають з содовістю ґрунту (наявністю натрію), тоді як насправді солоність відноситься до кількості катіонів натрію (Na +), калію (K +), кальцію (Ca2 +) і магній (Mg2 +), разом з катіонами хлору (Cl–), сульфату (SO42-), бікарбонату (HCO3–) та карбонату (CO32-).
Таким чином, у багатьох випадках такі методи, як промивання (для дуже засолених ґрунтів) або введення інших нейтралізуючих елементів (наприклад, сірки), використовуються для дуже простих. Це часто можна визначити за допомогою тестів на електричну провідність.
Металева провідність
Метали, як правило, є чудовими провідниками електрики. Це відбувається тому атоми цього типу матеріалу поєднуються утворенням металеві ланки. У металах електрони залишаються навколо металу, як хмара, рухаючись навколо міцно зв’язаних атомних ядер, і саме вони забезпечують електричний потік.
Коли метал прикладається до електричного поля, електрони вільно перетікають від одного кінця металу до іншого, так само, як це відбувається з металом. тепла, з яких обидва вони є хорошими передавачами. Саме тому мідь та інші метали в лініях електропередачі та електронних пристроях. На наступному малюнку схематично зображений потік електрони (червоним кольором), коли до металу прикладено електричне поле: