Pojasnimo, kaj je električna prevodnost in na podlagi česa se spreminja. Električna prevodnost kovin, vode in tal.
Kaj je električna prevodnost?
Električna prevodnost je zmogljivost zadeva omogočiti pretok električni tok preko njihovih delci. Ta zmogljivost je neposredno odvisna od atomske in molekularne strukture materiala, pa tudi od drugih fizikalnih dejavnikov, kot je npr temperaturo v katerem je ali stanje, v katerem je (tekočina, trdna, plinast).
Električna prevodnost je nasprotna upornosti, to je upornosti pri prehodu elektrika od materiali. Obstajajo torej dobri materiali in slabo električno prevodni materiali, v kolikor so bolj ali manj odporni.
Simbol, ki predstavlja prevodnost, je grška črka sigma (σ) in njena enota meritev je siemens na meter (S / m) ali 𝛀-1⋅ m-1. Za njegov izračun se uporabljajo pojmi električno polje (E) in gostoto prevodnega toka (J), kot sledi:
J = σE, od koder: σ = J / E
Prevodnost se razlikuje glede na stanje snovi. V tekočih medijih bo na primer odvisno od prisotnosti raztopljenih soli v njih, ki nastajajo ioni pozitivno ali negativno nabiti in so elektroliti, ki so odgovorni za prevajanje električnega toka, ko je tekočina izpostavljena električnemu polju.
Po drugi strani imajo trdne snovi veliko bolj zaprto atomsko strukturo in z manj premikanje, zato bo prevodnost odvisna od oblaka elektronov delijo skupine Valencia in prevodni pas, ki se spreminja glede na atomsko naravo snovi: kovine so dobri električni prevodniki in brez kovin, po drugi strani pa dobri upori (ali izolatorji, kot npr plastike).
Vodna prevodnost
The Voda na splošno je dober električni prevodnik. Vendar je ta zmogljivost odvisna od njene meje skupnih raztopljenih trdnih snovi (TDS), saj prisotnost soli in mineralov v vodi tvori elektrolitske ione, ki omogočajo prehod električnega toka. Dokaz za to je to destilirano vodo, ki se izločijo (z uporabo destilacija in druge metode) v njej so raztopljeni vsi ioni in ne prevaja električne energije.
Na ta način je prevodnost slane vode večja od prevodnosti sladke vode. Povečanje stopnje prevodnosti lahko zabeležimo z dodajanjem raztopljenih ionov v tekočino, dokler ne dosežemo meje ionske koncentracije, v kateri nastanejo pari ionov, pozitivni z negativnimi, ki prekličejo svoj naboj in preprečijo, da se prevodnost še poveča.
Prevodnost tal
The tlaNa splošno imajo različno električno prevodnost, odvisno od različnih dejavnikov, kot so namakanje z vodo ali količina soli, ki jo predstavljajo. Tako kot v primeru vode bodo bolj slana tla boljši električni prevodniki kot manj slana, in to razlikovanje je pogosto odvisno od količine vode, ki jo prejmejo (saj voda lahko "spere" soli iz tal).
To stopnjo slanosti pogosto zamenjujejo s sodičnostjo tal (prisotnost natrija), medtem ko se v resnici slanost nanaša na številčnost kationov natrija (Na +), kalija (K +), kalcija (Ca2 +) in magnezija (Mg2+), skupaj s kationi klora (Cl–), sulfata (SO42-), bikarbonata (HCO3–) in karbonata (CO32-).
Tako se v mnogih primerih uporabljajo tehnike, kot je pranje (za zelo slana tla) ali vbrizgavanje drugih nevtralizacijskih elementov (kot je žveplo), za zelo osnovne. To je pogosto mogoče ugotoviti s preskusi električne prevodnosti.
Kovinska prevodnost
Kovine so na splošno odlični električni prevodniki. To je zato, ker atomi te vrste materiala se združujejo z tvorbo kovinske povezave. V kovinah elektroni ostanejo okoli kovine kot oblak, ki se gibljejo okoli tesno vezanih atomskih jeder in so tisti, ki omogočajo električni tok.
Ko kovino nanesemo na električno polje, elektroni prosto tečejo z enega konca kovine na drugega, tako kot pri kovini. toplote, od katerih sta oba dobra oddajnika. Zato je baker in druge kovine v daljnovodih in elektronskih napravah. Naslednja slika shematično predstavlja tok elektronov (v rdeči barvi), ko se na kovino nanese električno polje: