Chúng tôi giải thích độ dẫn điện là gì và dựa trên những gì nó thay đổi. Sự dẫn điện của kim loại, nước và đất.
Độ dẫn điện là gì?
Độ dẫn điện là khả năng của vấn đề để cho phép dòng chảy của dòng điện thông qua họ vật rất nhỏ. Khả năng này phụ thuộc trực tiếp vào cấu trúc nguyên tử và phân tử của vật liệu, cũng như các yếu tố vật lý khác như nhiệt độ mà nó đang ở hoặc trạng thái nó ở (chất lỏng, cứng, khí).
Độ dẫn điện trái ngược với điện trở suất, nghĩa là, khả năng chống lại sự đi qua của điện lực sau đó vật liệu. Sau đó, có vật liệu tốt và vật liệu dẫn điện xấu, trong chừng mực chúng có khả năng chịu nhiều hơn hoặc kém hơn.
Biểu tượng đại diện cho độ dẫn điện là chữ cái Hy Lạp sigma (σ) và đơn vị của nó là đo đạc là siemens trên mét (S / m) hoặc 𝛀-1⋅ m-1. Đối với tính toán của nó, các khái niệm về điện trường (E) và mật độ dòng dẫn (J), như sau:
J = σE, từ đó: σ = J / E
Độ dẫn điện khác nhau tùy thuộc vào trạng thái của vật chất. Ví dụ, trong môi trường lỏng, nó sẽ phụ thuộc vào sự hiện diện của các muối hòa tan trong chúng mà tạo ra ion tích điện dương hoặc âm, và là chất điện phân có nhiệm vụ dẫn dòng điện khi chất lỏng chịu tác dụng của điện trường.
Mặt khác, chất rắn có cấu trúc nguyên tử khép kín hơn nhiều và ít sự chuyển động, do đó, độ dẫn điện sẽ phụ thuộc vào đám mây của điện tử được chia sẻ bởi các ban nhạc của Valencia và vùng dẫn, thay đổi tùy theo bản chất nguyên tử của vật chất: kim loại là chất dẫn điện tốt và không có kim loại, mặt khác, điện trở tốt (hoặc chất cách điện, chẳng hạn như nhựa).
Độ dẫn nước
Các Nước uống nói chung, nó là một chất dẫn điện tốt. Tuy nhiên, công suất này phụ thuộc vào biên của Tổng chất rắn hòa tan (TDS), vì sự hiện diện của muối và khoáng chất trong nước tạo thành các ion điện phân cho phép dòng điện chạy qua. Bằng chứng cho điều này là nước cất, được loại bỏ (sử dụng chưng cất và các phương pháp khác) tất cả các ion hòa tan trong nó, và nó không dẫn điện.
Bằng cách này, độ dẫn điện của nước muối lớn hơn độ dẫn điện của nước ngọt. Sự gia tăng tốc độ dẫn điện có thể được ghi lại khi các ion hòa tan được thêm vào chất lỏng, cho đến khi đạt đến giới hạn nồng độ ion trong đó các cặp ion được hình thành, dương với âm, chúng triệt tiêu điện tích và ngăn độ dẫn điện tăng thêm.
Độ dẫn điện của đất
Các đấtNói chung, chúng có độ dẫn điện khác nhau, tùy thuộc vào các yếu tố khác nhau như nước tưới hoặc lượng muối mà chúng có mặt. Như trong trường hợp nước, đất nhiều mặn sẽ dẫn điện tốt hơn đất ít mặn, và sự phân biệt này thường được xác định bởi lượng nước mà chúng nhận được (vì nước có thể "rửa" muối khỏi đất).
Mức độ mặn này thường bị nhầm lẫn với độ chua của đất (sự hiện diện của natri), trong khi trên thực tế, độ mặn đề cập đến sự phong phú của các cation natri (Na +), kali (K +), canxi (Ca2 +) và magie (Mg2 +), cùng với các cation clo (Cl–), sunfat (SO42-), bicacbonat (HCO3–) và cacbonat (CO32-).
Do đó, trong nhiều trường hợp, các kỹ thuật như rửa (đối với đất rất mặn) hoặc tiêm các nguyên tố trung hòa khác (như lưu huỳnh) được sử dụng cho những nguyên tố rất cơ bản. Điều này thường có thể được xác định bằng các thử nghiệm dẫn điện.
Độ dẫn kim loại
Kim loại nói chung là chất dẫn điện tuyệt vời. Điều này là bởi vì nguyên tử của loại vật liệu này được kết hợp với nhau bằng cách hình thành liên kết kim loại. Trong kim loại, các electron vẫn ở xung quanh kim loại giống như một đám mây, chuyển động xung quanh các hạt nhân nguyên tử liên kết chặt chẽ, và chính chúng cho phép dòng điện.
Khi đặt kim loại vào điện trường, các êlectron chuyển động tự do từ đầu này sang đầu kia của kim loại, giống như khi chuyển động với kim loại. nhiệt, trong đó chúng đều là chất dẫn truyền tốt. Đó là lý do tại sao đồng và các kim loại khác trong đường dây điện và thiết bị điện tử. Hình dưới đây biểu diễn một cách sơ đồ dòng chảy của điện tử (màu đỏ) khi đặt một điện trường vào kim loại: