SI-yksiköt | siemens per metri (S m −1 ) |
---|---|
Muut yksiköt | (Ω m) −1 |
Ulottuvuus | M -1 · L -3 · T 3 · I 2 |
Luonto | Koko skalaari intensiivinen |
Tavallinen symboli | |
Linkki muihin kokoihin | = · / |
Sähkönjohtavuus luonnehtii kyky materiaalista tai ratkaisu , jotta sähkövaraukset liikkua vapaasti ja siten voivat kulkea, joka sähkövirta .
Sähkönjohtavuus on käänteinen resistiivisyys . Homogeenisen materiaalin johtavuus on yhtä suuri kuin tästä materiaalista valmistetun sylinterimäisen johtimen johtavuus jaettuna sen osuudella ja kerrottuna sen pituudella.
Parhaiden sähkönjohtimien joukossa on:
Jotkut aineet, kuten puolijohteet , on johtavuus, joka riippuu muista fyysiset olosuhteet, kuten lämpötila tai valon valotus , jne. Näitä ominaisuuksia käytetään yhä enemmän antureiden tuottamiseen .
Kun johtavuus riippuu suunnasta, se ilmaistaan vektorimääränä ( CEI ).
Kun SI johtavuus mitataan Sm -1 ( Siemens metriä kohti), mutta useimmiten mittaus, jossa conductimeter antaa tuloksen mS.cm -1 (millisiemensiä senttimetriä kohti).
Laajalti käytetty kemia , sen yksikön kansainvälisen mittayksikköjärjestelmän (SI) on siemens per metri (1 S / m = 1 2 · s 3 · m -3 · kg -1 ). Se on virtatiheyden suhde sähkökentän amplitudiin. Se on päinvastainen kuin resistiivisyys . Johtokyvyn merkitsemiseksi yleisesti käytetty symboli on kreikkalainen kirjain sigma : σ , joka vaihtelee materiaalien välillä 10 8 S m -1 - 10 − 22 S m -1 .
Täydellisessä johtimessa σ pyrkii äärettömään.
Alalla sähköstatiikan ja magnetostatiikkaa , sähkönjohtavuus ilmaistuna (Ω.m) -1 on yleisemmin käytetty . Σ: n yksikkö on homogeeninen kuin siltä osin kuin siemens on homogeeninen Ω -1: n kanssa .
Vesiliuoksen johtavuus tekee mahdolliseksi arvioida sen varauksen ioneina, se ilmaistaan yleensä uS / cm.
Nernst-Einstein lakia tekee mahdolliseksi laskea johtavuus mukaan muut tärkeät parametrit materiaali:
tai
Ioniliuosten johtokyky määritetään Kohlrauschin lailla . Tämä on kirjoittajista riippuen kahta muotoa.
Kemiassa Kohlrauschin laki antaa mahdollisuuden määrittää ionin i johtavuus sen pitoisuuden funktiona:
kanssa varausten määrä ioneja. Esimerkiksi sulfaatti-ionille ).
ja ionin ekvivalentti ionijohtavuus tarkasteltavana pitoisuutena (tämä arvo todellakin riippuu pitoisuudesta). Termi "ekvivalentti" osoittaa, että johtavuus liittyy varaukseen (joko 1+ tai 1-), joten tarve kerrotaan varausten määrällä . Vastaava ioninen johtavuus ilmaistaan Sm 2 .eq -1 , toisin kuin molaarinen ionijohtavuutta (katso jäljempänä), joka on ilmaistu Sm 2 .mol -1 .
Jos liuos ei ole kovin väkevöity, ekvivalentit ionijohtokyvyt otetaan yhtä suuriksi kuin todetut lopullisen laimennuksen ekvivalentit ionijohtokyvyt . Nämä arvot on esitetty taulukoissa. Jos liuos ei ole väkevöity, ionijohtavuutta ei yleensä tunneta.
Liuoksen johtokyky on sitten seuraava yleinen muoto:
Kohlrauschin laki ilmaistaan myös seuraavasti:
missä tämä aika on ionin ioninen molaarinen johtavuus tarkasteltavana pitoisuutena.
Ioninen molaarinen johtavuus on ominainen määrä, joka ioni , se on osuus ionin sähkönjohtavuuden liuoksen. Se riippuu erityisesti ionin pitoisuudesta, lämpötilasta, varauksesta ja koosta. Heikosti väkevöityä liuosta varten lisätään liuoksessa olevien eri ionien johtavuus:
,ja johtavuus on sitten seuraava yleinen muoto: