Objašnjavamo što je električna vodljivost i na temelju čega ona varira. Električna vodljivost metala, vode i tla.
Što je električna vodljivost?
Električna vodljivost je kapacitet materija dopustiti protok od električna struja preko njihovih čestice. Ovaj kapacitet izravno ovisi o atomskoj i molekularnoj strukturi materijala, kao i o drugim fizičkim čimbenicima kao što su temperatura kojem se nalazi ili stanje u kojem se nalazi (tekućina, čvrsta, plinoviti).
Električna vodljivost je suprotna otpornosti, odnosno otporu prolazu struja od materijala. Zatim postoje dobri materijali i loši električno vodljivi materijali, utoliko što su manje ili više otporni.
Simbol koji predstavlja vodljivost je grčko slovo sigma (σ) i njegova jedinica od mjerenje je siemens po metru (S / m) ili 𝛀-1⋅ m-1. Za njegovo izračunavanje, pojmovi o električno polje (E) i gustoću struje vodljivosti (J), kako slijedi:
J = σE, odakle je: σ = J / E
Vodljivost varira ovisno o stanje materije. U tekućim medijima, na primjer, ovisit će o prisutnosti otopljenih soli u njima koje stvaraju ioni pozitivno ili negativno nabijeni, te su elektroliti odgovorni za provođenje električne struje kada je tekućina podvrgnuta električnom polju.
S druge strane, čvrste tvari imaju mnogo zatvoreniju atomsku strukturu i s manje pokret, pa će vodljivost ovisiti o oblaku od elektrona dijele bendovi Valencia i pojas vodljivosti, koji varira prema atomskoj prirodi materije: the metali dobri su električni vodiči i bez metala, s druge strane, dobri otpornici (ili izolatori, kao npr plastične).
Vodljivost vode
The Voda općenito, dobar je električni vodič. Međutim, taj kapacitet ovisi o njegovoj granici ukupne otopljene krutine (TDS), budući da prisutnost soli i minerala u vodi tvori elektrolitičke ione koji omogućuju prolaz električne struje. Dokaz za to je to destilirana voda, koji se eliminiraju (koristeći destilacija i druge metode) u njemu su otopljeni svi ioni, a ne provodi elektricitet.
Na taj je način vodljivost slane vode veća od slatke vode. Povećanje stope vodljivosti može se zabilježiti kako se otopljeni ioni dodaju tekućini, sve dok se ne postigne granica ionske koncentracije u kojoj nastaju parovi iona, pozitivni s negativnim, koji poništavaju njihov naboj i sprječavaju povećanje vodljivosti.
Vodljivost tla
The tlaOpćenito, imaju različitu električnu vodljivost, ovisno o različitim čimbenicima kao što su navodnjavanje vodom ili količina soli koju predstavljaju. Kao iu slučaju vode, zaslanjena tla bit će bolji električni vodiči od manje slanih, a ta je razlika često određena količinom vode koju primaju (budući da voda može "isprati" soli iz tla).
Ova razina saliniteta se često miješa s sodicijom tla (prisutnošću natrija), dok se u stvarnosti salinitet odnosi na obilje kationa natrija (Na +), kalija (K +), kalcija (Ca2 +) i magnezij (Mg2+), zajedno s kationima klora (Cl–), sulfata (SO42-), bikarbonata (HCO3–) i karbonata (CO32-).
Stoga se u mnogim slučajevima tehnike kao što je pranje (za vrlo slana tla) ili ubrizgavanje drugih neutralizirajućih elemenata (kao što je sumpor) koriste za vrlo osnovne. To se često može utvrditi testovima električne vodljivosti.
Metalna vodljivost
Metali su općenito izvrsni električni vodiči. Ovo je zbog atoma ove vrste materijala kombiniraju se formiranjem metalne karike. U metalima, elektroni ostaju oko metala poput oblaka, krećući se oko čvrsto povezanih atomskih jezgri i upravo oni omogućuju električni protok.
Kada se metal nanese na električno polje, elektroni slobodno teku s jednog kraja metala na drugi, baš kao što je slučaj s metalom. toplina, od kojih su oboje dobri odašiljači. Zato je bakar te drugi metali u dalekovodima i elektroničkim uređajima. Sljedeća slika shematski predstavlja tijek elektrona (crveno) kada se na metal primjenjuje električno polje: