Mes paaiškiname, kas yra elektros laidumas ir kuo jis skiriasi. Metalų, vandens ir dirvožemio laidumas elektrai.
Kas yra elektros laidumas?
Elektros laidumas yra talpa reikalas leisti tekėti elektros srovė per jų dalelės. Šis pajėgumas tiesiogiai priklauso nuo medžiagos atominės ir molekulinės struktūros, taip pat nuo kitų fizinių veiksnių, tokių kaip temperatūros kurioje jis yra arba kokioje būsenoje jis yra (skystis, kietas, dujinis).
Elektros laidumas yra priešinga savitumui, ty atsparumui praėjimui elektros iš medžiagų. Tada yra geros medžiagos ir blogos elektrai laidžios medžiagos, jei jos yra daugiau ar mažiau atsparios.
Simbolis, reiškiantis laidumą, yra graikiška raidė sigma (σ) ir jo vienetas matavimas yra siemens vienam metrui (S / m) arba ⋀-1⋅ m-1. Skaičiavimui naudojamos sąvokos elektrinis laukas (E) ir laidumo srovės tankis (J):
J = σE, iš kur: σ = J / E
Laidumas skiriasi priklausomai nuo materijos būsena. Pavyzdžiui, skystose terpėse tai priklausys nuo jose esančių ištirpusių druskų, kurios susidaro jonų teigiamai arba neigiamai įkrauti ir yra elektrolitai, atsakingi už elektros srovės laidumą, kai skystis yra veikiamas elektrinio lauko.
Kita vertus, kietosios medžiagos turi daug uždaresnę atominę struktūrą ir turi mažiau judėjimas, todėl laidumas priklausys nuo debesies elektronų dalijasi grupės Valensija ir laidumo juosta, kuri skiriasi priklausomai nuo materijos atominės prigimties: metalai yra geri elektros laidininkai ir jokių metalų, kita vertus, geri rezistoriai (arba izoliatoriai, tokie kaip plastmasinis).
Vandens laidumas
The Vanduo apskritai tai geras elektros laidininkas. Tačiau ši talpa priklauso nuo viso ištirpusių kietųjų dalelių (TDS) ribos, nes vandenyje esančios druskos ir mineralai sudaro elektrolitinius jonus, kurie leidžia praeiti elektros srovei. To įrodymas yra tas Distiliuotas vanduo, kurie pašalinami (naudojant distiliavimas ir kitais būdais) visi jame ištirpę jonai, ir jis nelaidi elektros.
Tokiu būdu sūraus vandens laidumas yra didesnis nei gėlo vandens. Laidumo laipsnio padidėjimas gali būti fiksuojamas į skystį įpilant ištirpusių jonų, kol pasiekiama jonų koncentracijos riba, kurioje susidaro jonų poros, teigiamos su neigiamomis, kurios panaikina jų krūvį ir neleidžia laidumui padidinti.
Dirvožemio laidumas
The dirvožemiaiPaprastai jie turi skirtingą elektros laidumą, atsižvelgiant į įvairius veiksnius, pvz., vandens drėkinimą arba juose esančių druskų kiekį. Kaip ir vandens atveju, daugiau druskingų dirvožemių bus geresni elektros laidininkai nei mažiau druskingi, o šį skirtumą dažnai lemia gaunamo vandens kiekis (nes vanduo gali „išplauti“ druskas iš dirvožemio).
Šis druskingumo lygis dažnai painiojamas su dirvožemio natriu (natrio buvimu), o iš tikrųjų druskingumas reiškia natrio (Na +), kalio (K +), kalcio (Ca2 +) ir katijonų gausą. magnio (Mg2 +), kartu su chloro (Cl–), sulfato (SO42-), bikarbonato (HCO3–) ir karbonato (CO32-) katijonais.
Taigi daugeliu atvejų tokie metodai kaip plovimas (labai druskingam dirvožemiui) arba kitų neutralizuojančių elementų (pvz., sieros) įpurškimas yra naudojami labai paprastoms technologijoms. Tai dažnai galima nustatyti atliekant elektros laidumo bandymus.
Metalo laidumas
Metalai paprastai yra puikūs elektros laidininkai. Tai yra, nes atomai Šios rūšies medžiagos yra sujungtos formuojant metalinės jungtys. Metaluose elektronai lieka aplink metalą kaip debesis, judėdami aplink tvirtai surištus atomų branduolius, ir būtent jie leidžia tekėti elektrai.
Kai metalas patenka į elektrinį lauką, elektronai laisvai teka iš vieno metalo galo į kitą, kaip ir su metalu. karštis, kurių abu yra geri siųstuvai. Štai kodėl vario ir kiti metalai elektros linijose ir elektroniniuose įrenginiuose. Toliau pateiktame paveikslėlyje schematiškai pavaizduotas srautas elektronų (raudona spalva), kai metalą veikia elektrinis laukas: