Прва особа која је експериментисала са електричном проводљивошћу је Степхен Граи. Он је енглески фарбач и астроном. Рођен је у Енглеској у децембру 1666. и умро у Лондону 7. фебруара 1736. Бењамин Франклин, Алессандро Волта, Георг Симон Охм , Андре Марине Ампере, Јосепх Јохн Тхомсон су и други научници који су посматрали процес електричне проводљивости користећи различите врсте метала у својим експериментима. Раније су људи користили угаљ за производњу електричне енергије у индустрији, домовима, бродовима, моторима, гвозденим кутијама итд. Овај чланак разматра преглед електричне проводљивости.
Шта је електрична проводљивост?
Електрична проводљивост је дефинисана као једна врста проводљивости која има способност супстанце или материјала да проводе електричну енергију на одређеном подручју, можемо је назвати и проводљивост или проводљивост електролита или проводљивост или ЕЦ. Симбол електричне проводљивости представљен је сигмом (σ).
Када су јони присутни у раствору, само супстанце преносе електричну енергију. Јони су дефинисани као честица која носи позитивне (+) или негативне (-) наелектрисања у раствору. Мери се ЕЦ мерачем. Јединица проводљивости: СИ јединица проводљивости је Сиемен-ова по метру (с / м), коју су измислили Вернер Вон Сиеменс и Јоханн Георг Халске.
Преглед електричне проводљивости
Електрична проводљивост је процес који проводи електричну енергију користећи различите метале. Уређаји који су електрични претварачи електрична енергија у друге енергије. Електрични уређаји троше више енергије за провођење струје и раде само на високом напону. Неки од електричних уређаја су бојлери, телевизори, микроталасна рерна, сушило за косу, брусилице, усисивачи, вентилатори, фрижидер итд.
Тренутно електричну енергију добијамо различитим врстама метала, као што су сребро, алуминијум, злато, вода, месинг, калај, олово, жива, графит, бакар, челик, гвожђе, морска вода, лимунов сок, бетон итд. проводници који проводе струју. Неки од лоших проводника су стакло, папир, дрво, мед, пластика, гума, ваздух, сумпор, гасови, уља, дијаманти итд. Који не проводе струју.
Материјали су две врсте, то су метали и неметали. Тхе електрична проводљивост метала да ли су метали добри проводници који проводе електричну енергију, а неметали су лоши проводници који не проводе електричну енергију.
врсте материјала
ЕЦ Метер
ЕЦ мерач се користи за мерење електричне проводљивости воде ради провере чистоће воде. Састоји се од квадратног таласа од 24 кХз генератор , сензор за платинску сонду, ВН претварач, исправљач, филтер, ИоТ модул, Атмега 328 микроконтролер , и сензор температуре . Блок дијаграм ЕЦ мерача приказан је испод:
ец-метар-блок-дијаграм
- Генератор квадратних таласа: Генератор квадратног таласа генерише само дигиталне сигнале у квадратном таласном облику, јер су нивои амплитуде коначни.
- Платинасти сензор сонде: Излаз генератора квадратних таласа даје се као улаз у сонду сензора, коју чини платина. То је уређај који се користи за откривање промена у окружењу.
- И - В претварач: Користи се за стварање напона (в) који је пропорционалан датој струји (и).
- Исправљач: Исправљач је електрични уређај који претвара наизменичну (наизменичну струју) у једносмерну (једносмерну).
- Филтер: То је уређај који се користи за уклањање нечистоћа у течностима или гасовима.
- ИоТ модул: То је мали електронски уређај уграђен у машине и ствари. Користи се за слање и примање података путем бежичне мреже.
- Микроконтролер Атмега328: То је ИЦ (интегрисани круг) уграђених у електронске уређаје а његова величина је врло мала.
- Сензор температуре: То је један тип сензора који се користи за откривање или осећање температуре у околини и електронских уређаја.
Електрична проводљивост воде
Електрична проводљивост воде пролази струју када додамо сол, шећер или било који други растварач који се раствара у води може разбити у јоне. Јони су две врсте, они су позитивно наелектрисани и негативно наелектрисани јони. Хемикалије или растварачи који се растварају у јоне познати су и као електролити. Способност воде повећавају јони за спровођење електричне енергије. Проводљивост воде је велика када је присутно више јона, а проводљивост воде је мала када је присутно мање јона.
Примери електричне проводљивости
Да бисмо тестирали проводљивост воде растворене у води, потребна нам је батерија (9в), дестилована вода, чаша, жица, шећер, сода бикарбона. Тхе примери електричне проводљивости су
Пример 1: Правилно спојите жице на батерију и узмите 50 мл дестиловане воде у чашу и уметните жице батерије у мензу, у мензи се не стварају мехурићи гаса, јер дестилована вода не проводи струју.
Пример 2: На сличан начин правилно повежите жице са батеријом и узмите 50 мл воде из славине у чашу и уметните жице батерије у чашу, у мензи се не стварају мехурићи гаса, јер вода из славине такође не проводи струју.
Пример 3: Слично повежите жице са батеријом и узмите 50 мл дестиловане воде у чашу, додајте мало соде бикарбоне и добро је исперите, уметните жице батерије у чашу, у чаши ће се створити мехурићи плина, јер је сода добар проводник која проводи електричну енергију.
Једначина електричне проводљивости
Као што знамо да је Охмов закон тј. струја (И) је једнака односу напона (В) и отпора (Р). Изражава се као
И = В / Р ——– ек (1)
Где је „Ја“ актуелно
„В“ је напон
„Р“ је отпор
Отпор се дефинише као производ отпорности и дужине површине попречног пресека. Једначина отпора изражава се као
Р = ρ * Л / А ——– екв. (2)
Где је „Р“ отпор
Из једначине (2), отпорност се изражава као
ρ = Р * А / Л ——– екв. (3)
Где ‘ρ’ Отпорност
„Л“ је дужина
Подручје пресека
Проводљивост се дефинише као реципрочна вредност отпорности и то се изражава као
σ = 1 / ρ ——— ек (4)
Заменом ек (3) у ек (4) добићемо
σ = 1 / Р * А / Л
Проводљивост (σ) = Л / Р * А ——– ек (5)
Изведена је електрична проводљивост (σ) = Л / Р * А
Знамо да је сила једнака
Ф = Ее ——— ек (6)
Ф = ма ——— ек (7)
Где је „Ф“ сила
„М“ је маса
„А“ је убрзање
изједначавањем једначина (6) и (7) добиће се убрзање
Да = не
а = Ее / м ——— ек (8)
Брзина заношења изражава се као
В = аτ ———- ек (9)
Замена ек (8) у ек (9)
В = Ее / м * τ ——— ек (10)
Укупна наплата изражена је као
ДК = енв Додај
ДК / дт = енвА
где је ДК / дт једнако И, изражено као
И = енвА
И / А = енв
Где је И / А = Ј
Густина струје (Ј) = енв ——– ек (11)
Замените ек (10) у ек (11)
Ј = ен * Ее / м * τ
Ј = не2τ / м * Е.
Где је проводљивост (σ) = не2τ / м ——– ек (12)
Ј = σ * Е ——– ек (13)
Као што знамо да је проводљивост реципрочна отпорности, тј. Σ = 1 / ρ
Замена σ = 1 / ρ у једначини (12)
Ј = Е / ρ ——— ек (14)
Где је време опуштања дато као
Време релаксације (τ) = λ√м / 3КБ.Тек (15)
Заменом једначине (15) у једначини (12) добијамо једначину проводљивости као
Проводљивост (σ) = брдваλ / √м * 3КБ.* Т
Тхе формула електричне проводљивости потиче.
Апликације
Неке важне примене у индустрији су
- Третман водом
- Откривање цурења
- Чисто на месту
- Детекција интерфејса
- Десалинизација
Предности
Предности ове проводљивости укључују следеће.
- Брзо
- Поузданост
- Поновљивост
- Неразорно
- Издржљив
- Јефтино итд
Електрична проводљивости је једна од добрих технологија коју користимо у свакодневном животу. Као што знамо, раније су људи користили штапиће шибица, угаљ итд. У топлотне сврхе, али сада је технологија развијена. Сваки електрични уређај састоји се од проводника малих димензија. Ево питања за вас који проводник користи у мобилним телефонима?
