什么是电导率?

核心提示电导率(conductivity)是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。在公式中,电导率用希腊字母κ来表示。电导率σ的标准单位是西门子/米(简写做S/m),为电阻率ρ的倒数,即σ=1/ρ。当1安培(1 A)电流通过物体的横截面并存在1伏特

电导率(conductivity)是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。在公式中,电导率用希腊字母κ来表示。电导率σ的标准单位是西门子/米(简写做S/m),为电阻率ρ的倒数,即σ=1/ρ。

当1安培(1 A)电流通过物体的横截面并存在1伏特(1 V)电压时,物体的电导就是1 S。西门子实际上等效于1安培/伏特。

如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则:σ = I/E

通常,当电压保持不变时,这种直流电电路中的电流与电导成比例关系。如果电导加倍,则电流也加倍;如果电导减少到它初始值的1/10,电流也会变为原来的1/10。

这个规则也适用于许多低频率的交流电系统,如家庭电路。在一些交流电电路中,尤其是在高频电路中,情况就变得非常复杂,因为这些系统中的组件会存储和释放能量。

电导和电阻也有关系,如果R是一个组件和设备的电阻(单位欧姆Ω),电导为G(单位西门子S),则:G = 1/R 。

扩展资料:

电导率测量原理:

电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电极),放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(为了避免溶液电解,通常为正弦波电压,频率1~3 kHz)。然后通过电导仪测量极板间电导。

电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G,另一个是溶液的电导池常数Q。电导可以通过电流、电压的测量得到。

根据关系式K=Q×G可以得到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。

而Q= L/A

A——测量电极的有效极板面积

L——两极板的距离

这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1 cm2的方形极板,之间相隔1 cm组成电极时,此电极的常数Q=1 cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000 μS,则被测溶液的电导率K=1000 μS/ cm。

一般情况下,电极常形成部分非均匀电场。此时,电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定,准确。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88 mS/cm。

所谓非均匀电场(也称作杂散场,漏泄场)没有常数,而是与离子的种类和浓度有关。因此,一个纯杂散场电极是最复杂的电极,它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。

参考资料:

----电导率

电压和电阻的关系是什么?

电导表示某一种导体传输电流能力强弱程度。单位是Siemens(西门子),简称西,符号S或Ω-1。电导是用来反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率损耗的一种参数。

在输电线路中,电导用来反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失。

对于纯电阻线路,电导与电阻的关系方程为G=1/R, 其中G为物体电导,导体的电阻越小,电导就越大,数值上等于电阻的倒数: G = 1/R。 在交流电路中电导定义为导纳的实部(注意:不是电阻的倒数):Y = G + jB。电导会随着温度的变化而有所变化。

欧姆定律是R=U/I;其中, U是电压, I是电流。

所以,可以得到欧姆电导定律的关系方程:G=I/U。

电导是用来反映泄漏电流和空气游离所引起的有功功率损耗的一种参数。在输电线路中,电导用来反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失 ?。

电压和电阻的数学关系式式是:R=U/I。(电阻=电压/电流)

在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。

电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。在温度一定的情况下,导体电阻的大小是由导体本身的材料、长度、横截面积决定的。与是否接入电路、外加电压及通过电流的大小等因素均无关。

扩展资料

相关历史:

欧姆第一阶段的实验是探讨电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,其结果于1825年5月在他的第一篇科学论文中发表。在这个实验中,他碰到了测量电流强度的困难。

在德国科学家施威格发明的检流计启发下,他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤方法结合起来,设计了一个电流扭力秤,用它测量电流强度。

欧姆从初步的实验中发出,电流的电磁力与导体的长度有关。其关系式与今天的欧姆定律表示式之间看不出有什么直接联系。欧姆在当时也没有把电势差(或电动势)、电流强度和电阻三个量联系起来。

在欧姆之前,虽然还没有电阻的概念,但是已经有人对金属的电导率(传导率)进行研究。1825年7月,欧姆也用上述初步实验中所用的装置,研究了金属的相对电导率。他把各种金属制成直径相同的导线进行测量,确定了金、银、锌、黄铜、铁等金属的相对电导率。

虽然这个实验较为粗糙,而且有不少错误,但欧姆想到,在整条导线中电流不变的事实表明电流强度可以作为电路的一个重要基本量,他决定在下一次实验中把它当作一个主要观测量来研究。

在以前的实验中,欧姆使用的电池组是伏打电堆,这种电堆的电动势不稳定,使他大为头痛。后来经人建议,改用铋铜温差电偶作电源,从而保证了电源电动势的稳定。

1826年,欧姆用上面图中的实验装置导出了他的定律。在木质座架上装有电流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盘,s是观察用的放大镜,m和m'为水银杯,abb'a'为铋框架,铋、铜框架的一条腿相互接触,这样就组成了温差电偶。

A、B是两个用来产生温差的锡容器。实验时把待研究的导体插在m和m'两个盛水银的杯子中,m和m'成了温差电池的两个极。

欧姆准备了截面相同但长度不同的导体,依次将各个导体接入电路进行实验,观测扭力拖拉磁针偏转角的大小,然后改变条件反复操作,根据实验数据归纳成下关系:

x=q/(b+l)式中x表示流过导线的电流的大小,它与电流强度成正比,A和B为电路的两个参数,L表示实验导线的长度。

1826年4月欧姆发表论文,把欧姆定律改写为:X=KSA/L,s为导线的横截面积,K表示电导率,A为导线两端的电势差,L为导线的长度,X表示通过L的电流强度。

如果用电阻l'=L/KS代入上式,就得到X=A/I'这就是欧姆定律的定量表达式,即电路中的电流强度和电势差成正比而与电阻成反比。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。1欧姆定义为电位差为1伏特时恰好通过1安培电流的电阻。

-电压

-电阻

 
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