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電導(dǎo)率的解釋

閱讀:904      發(fā)布時間:2020-9-27
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電導(dǎo)率,物理學(xué)概念,也可以稱為導(dǎo)電率。在介質(zhì)中該量與電場強(qiáng)度E之積等于傳導(dǎo)電流密度J。對于各向同性介質(zhì),電導(dǎo)率是標(biāo)量;對于各向異性介質(zhì),電導(dǎo)率是張量。生態(tài)學(xué)中,電導(dǎo)率是以數(shù)字表示的溶液傳導(dǎo)電流的能力。單位以西門子每米(S/m)表示。


解釋
電導(dǎo)率(conductivity)是用來描述物質(zhì)中電荷流動難易程度的參數(shù)。在公式中,電導(dǎo)率用希臘字母κ來表示。電導(dǎo)率σ的標(biāo)準(zhǔn)單位是西門子/米(簡寫做S/m),為電阻率ρ的倒數(shù),即σ=1/ρ。

當(dāng)1安培(1 A)電流通過物體的橫截面并存在1伏特(1 V)電壓時,物體的電導(dǎo)就是1 S。西門子實(shí)際上等效于1安培/伏特。如果σ是電導(dǎo)(單位西門子),I是電流(單位安培),E是電壓(單位伏特),則:

σ = I/E

通常,當(dāng)電壓保持不變時,這種直流電電路中的電流與電導(dǎo)成比例關(guān)系。如果電導(dǎo)加倍,則電流也加倍;如果電導(dǎo)減少到它初始值的1/10,電流也會變?yōu)樵瓉淼?/10。這個規(guī)則也適用于許多低頻率的交流電系統(tǒng),如家庭電路。在一些交流電電路中,尤其是在高頻電路中,情況就變得非常復(fù)雜,因?yàn)檫@些系統(tǒng)中的組件會存儲和釋放能量。

電導(dǎo)和電阻也有關(guān)系,如果R是一個組件和設(shè)備的電阻(單位歐姆Ω),電導(dǎo)為G(單位西門子S),則:G = 1/R[1] 。

電導(dǎo)率基準(zhǔn)
中國和不少國家的電導(dǎo)率基準(zhǔn)是以相對測量法建立的,是一種國家副基準(zhǔn)。

將一種純度優(yōu)于99.99%的高純度氯化鉀作為符合推薦的電導(dǎo)率基準(zhǔn)物質(zhì),由它所配制的基準(zhǔn)溶液應(yīng)具有推薦電導(dǎo)率值。以25℃的溶液電導(dǎo)率為起始點(diǎn),相應(yīng)地測出各個電導(dǎo)率常數(shù),然后按下式求出其他溫度的電導(dǎo)率常數(shù)K

K=K0(1-at)

式中,K0為0℃下電導(dǎo)池常數(shù);a為制作電導(dǎo)池所用玻璃線性膨脹系數(shù);t為溶液溫度,單位℃。

上式為近似推導(dǎo)結(jié)果,與考慮復(fù)雜情況時多不會超過正負(fù)1xl0的差別。再根據(jù)不同溫度下各溶液在相應(yīng)電導(dǎo)池上所實(shí)測到的電阻值,相應(yīng)地計(jì)算出各溶液在不同溫度下的電導(dǎo)率。因?yàn)殡妼?dǎo)池常數(shù)相對變化的溫度系數(shù)為-8.49x10℃,而KCl溶液電導(dǎo)率的溫度系數(shù)大約為+2x10℃-。因此,假如1D、0.1D和0.01D溶液在18℃和20℃下所測得的電導(dǎo)率與推薦值-致,則可以認(rèn)為這樣的相對測量方法是可靠的,這在以后的樣品比較中得到了驗(yàn)證。其中20℃的推薦值是1972年和1976年IUPAC推薦值。

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