Selgitame, mis on elektrijuhtivus ja mille põhjal see muutub. Metallide, vee ja pinnase elektrijuhtivus.
Mis on elektrijuhtivus?
Elektrijuhtivus on võimsus asja voolu võimaldamiseks elektrivool nende kaudu osakesed. See võimsus sõltub otseselt materjali aatomi- ja molekulaarstruktuurist, aga ka muudest füüsikalistest teguritest, nagu näiteks temperatuuri kus see on või mis olekus see on (vedel, tahke, gaasiline).
Elektrijuhtivus on takistuse vastand, st takistus läbipääsule elektrit selle materjalid. Siis on head materjalid ja halvad elektrit juhtivad materjalid, kuivõrd need on enam-vähem vastupidavad.
Juhtivust tähistav sümbol on kreeka täht sigma (σ) ja selle ühik mõõtmine on siemens meetri kohta (S / m) või 𝛀-1⋅ m-1. Selle arvutamiseks kasutatakse mõisteid elektriväli (E) ja juhtivusvoolu tihedus (J) järgmiselt:
J = σE, kust: σ = J / E
Juhtivus varieerub sõltuvalt aine olek. Näiteks vedelas keskkonnas sõltub see lahustunud soolade olemasolust, mis tekitavad ioonid positiivselt või negatiivselt laetud ja need on elektrolüüdid, mis vastutavad elektrivoolu juhtimise eest, kui vedelik on elektriväljas.
Teisest küljest on tahked ained palju suletud aatomistruktuuriga ja vähemaga liikumine, seega sõltub juhtivus pilvest elektronid jagavad bändid Valencia ja juhtivusriba, mis varieerub vastavalt aine aatomilisele olemusele: metallid on head elektrijuhid ja ei mingeid metalle, teisest küljest head takistid (või isolaatorid, nt plastist).
Veejuhtivus
The Vesi üldiselt on see hea elektrijuht. See võimsus sõltub aga selle kogulahustunud tahkete ainete (TDS) marginaalist, kuna soolade ja mineraalide olemasolu vees moodustab elektrolüütilisi ioone, mis võimaldavad elektrivoolu läbimist. Selle tõestuseks on see destilleeritud vesi, mis elimineeritakse (kasutades destilleerimine ja muud meetodid) kõik selles lahustunud ioonid ja see ei juhi elektrit.
Nii on soolase vee juhtivus suurem kui mageveel. Juhtivuse suurenemist saab registreerida lahustunud ioonide lisamisel vedelikule, kuni saavutatakse ioonide kontsentratsiooni piir, milles moodustuvad ioonide paarid, positiivsed negatiivsetega, mis tühistavad oma laengu ja takistavad juhtivust. Suurenevad rohkem.
Pinnase juhtivus
The mulladÜldiselt on neil erinev elektrijuhtivus, olenevalt erinevatest teguritest, nagu vee niisutamine või neis sisalduvate soolade hulk. Nagu vee puhul, on soolsem pinnas paremad elektrijuhid kui vähem soolased pinnased ja selle eristuse määrab sageli veekogus (kuna vesi võib sooli mullast "pesta").
Seda soolsuse taset aetakse sageli segi mulla naatriumisisaldusega (naatriumi olemasolu), kuigi tegelikkuses viitab soolsus naatriumi (Na +), kaaliumi (K +), kaltsiumi (Ca2 +) ja katioonide rohkusele. magneesium (Mg2 +), koos kloori (Cl–), sulfaadi (SO42-), vesinikkarbonaadi (HCO3–) ja karbonaadi (CO32-) katioonidega.
Seega kasutatakse väga lihtsate meetoditega paljudel juhtudel pesemist (väga soolase pinnase korral) või muude neutraliseerivate elementide (nt väävli) süstimist. Seda saab sageli kindlaks teha elektrijuhtivustestidega.
Metalli juhtivus
Metallid on üldiselt suurepärased elektrijuhid. See on sellepärast, et aatomid seda tüüpi materjalid on kombineeritud moodustamise teel metallist lingid. Metallides jäävad elektronid ümber metalli nagu pilv, liikudes ümber tihedalt seotud aatomituumade ja just need võimaldavad elektrivoolu.
Kui metalli rakendatakse elektriväljale, voolavad elektronid vabalt metalli ühest otsast teise, täpselt nagu metalli puhul. soojust, millest mõlemad on head saatjad. Seetõttu on vask ja muud metallid elektriliinides ja elektroonikaseadmetes. Järgmine joonis kujutab skemaatiliselt voolu elektronid (punasega), kui metallile rakendatakse elektrivälja: