Vysvetľujeme, čo je elektrická vodivosť a na základe čoho sa mení. Elektrické vedenie kovov, vody a pôdy.
Čo je elektrická vodivosť?
Elektrická vodivosť je kapacita záležitosť umožniť tok elektrický prúd cez ich častice. Táto kapacita priamo závisí od atómovej a molekulárnej štruktúry materiálu, ako aj od iných fyzikálnych faktorov, ako napr teplota v ktorom je alebo v akom stave sa nachádza (kvapalina, pevný, plynný).
Elektrická vodivosť je opakom odporu, to znamená odporu voči prechodu elektriny z materiálov. Potom existujú dobré materiály a zlé elektricky vodivé materiály, pokiaľ sú viac či menej odolné.
Symbol na vyjadrenie vodivosti je grécke písmeno sigma (σ) a jeho jednotka meranie je siemens na meter (S/m) alebo 𝛀-1⋅ m-1. Pre jej výpočet sa používajú pojmy o elektrické pole (E) a hustota vodivého prúdu (J):
J = σE, odkiaľ: σ = J / E
Vodivosť sa líši v závislosti od stav hmoty. Napríklad v kvapalných médiách to bude závisieť od prítomnosti rozpustených solí v nich, ktoré vytvárajú ióny kladne alebo záporne nabité a sú to elektrolyty zodpovedné za vedenie elektrického prúdu, keď je kvapalina vystavená elektrickému poľu.
Na druhej strane pevné látky majú oveľa uzavretejšiu atómovú štruktúru a menej pohyb, takže vodivosť bude závisieť od oblaku elektróny zdieľané kapelami z Valencia a vodivý pás, ktorý sa mení podľa atómovej povahy hmoty: kovy sú dobré elektrické vodiče a žiadne kovy, na druhej strane dobré odpory (alebo izolátory, ako napr plast).
Vodivosť vody
The Voda vo všeobecnosti je to dobrý elektrický vodič. Táto kapacita však závisí od jej rozpätia celkového množstva rozpustených pevných látok (TDS), pretože prítomnosť solí a minerálov vo vode vytvára elektrolytické ióny, ktoré umožňujú prechod elektrického prúdu. Dôkazom toho je to destilovaná voda, ktoré sú eliminované (pomocou destiláciou a iné metódy) sú v ňom rozpustené všetky ióny a nevedie elektrinu.
Týmto spôsobom je vodivosť slanej vody väčšia ako vodivosť sladkej vody. Zvýšenie rýchlosti vodivosti možno zaznamenať, keď sa do kvapaliny pridávajú rozpustené ióny, až kým sa nedosiahne hranica iónovej koncentrácie, pri ktorej sa vytvárajú páry iónov, kladné a záporné, ktoré rušia svoj náboj a zabraňujú vodivosti.
Vodivosť pôdy
The pôdyVo všeobecnosti majú rôznu elektrickú vodivosť v závislosti od rôznych faktorov, ako je zavlažovanie vodou alebo množstvo prítomných solí. Rovnako ako v prípade vody, viac zasolené pôdy budú lepšími elektrickými vodičmi ako menej zasolené a tento rozdiel je často určený množstvom vody, ktorú prijmú (keďže voda dokáže „vymývať“ soli z pôdy).
Táto úroveň salinity sa často zamieňa so sodicitou pôdy (prítomnosť sodíka), pričom v skutočnosti salinita označuje množstvo katiónov sodíka (Na +), draslíka (K +), vápnika (Ca2 +) a horčík (Mg2 +), spolu s katiónmi chlóru (Cl–), síranu (SO42-), hydrogénuhličitanu (HCO3–) a uhličitanu (CO32-).
Preto sa v mnohých prípadoch používajú techniky, ako je umývanie (pre veľmi zasolené pôdy) alebo vstrekovanie iných neutralizačných prvkov (ako je síra) pre veľmi základné. Často sa to dá určiť testami elektrického vedenia.
Kovová vodivosť
Kovy sú vo všeobecnosti vynikajúce elektrické vodiče. To je preto, že atómov tohto typu materiálu sa spájajú tvorbou kovové články. V kovoch zostávajú elektróny okolo kovu ako oblak, pohybujú sa okolo pevne viazaných atómových jadier a práve ony umožňujú elektrický tok.
Keď sa kov aplikuje na elektrické pole, elektróny voľne prúdia z jedného konca kovu na druhý, rovnako ako to robí s kovom. teplo, z ktorých sú obaja dobrými vysielačmi. To je dôvod, prečo meď a iné kovy v elektrických vedeniach a elektronických zariadeniach. Nasledujúci obrázok schematicky znázorňuje tok elektróny (červenou farbou), keď na kov pôsobí elektrické pole: