Random converter |
Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыИмпульс (количество движения)Импульс силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. Определения единиц конвертера «Конвертер удельной электрической проводимости» на русском и английском языках сименс на метр Сименс на метр (См/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ. Примеры. Серебро — один из лучших проводников и имеет удельную проводимость 6,30 ×10⁷ См/м. Удельная проводимость таких диэлектриков, как полиэтилентерефталат (лавсан, ПЭТФ) и политетрафторэтилен (фторопласт, тефлон) находится в диапазоне 10⁻²¹ to 10⁻²⁵ См/м. пикосименс на метр Пикосименс на метр (пСм/м) — десятичная дольная по отношению к См/м. 1 пСм/м = 10⁻¹² См/м. Удельную проводимость диэлектриков удобнее выражать в пикосименсах на метр. Например, удельная проводимость стекла находится в диапазоне от 10 до 0,001 пСм/м. мо на метр Мо на метр (мо/м) — старая единица удельной электрической проводимости. Мо является величиной, обратной ому. В конце семидесятых годов прошлого века в качестве единицы проводимости был введен сименс. 1 мо/м = 1 См/м. мо на сантиметр Мо на сантиметр (мо/см) — старая единица удельной электрической проводимости. Мо является величиной, обратной ому. В конце семидесятых годов прошлого века в качестве единицы проводимости был введен сименс. 1 мо/см = 100 См/м. абмо на метр Абмо на метр (абмо/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СГСМ (абсолютная электромагнитная система сантиметр-грамм-секунда). абмо на сантиметр Абмо на сантиметр (абмо/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СГСМ (абсолютная электромагнитная система сантиметр-грамм-секунда). Абмо является величиной, обратной наноому. 1 абмо/см = 10¹¹ См/м = 100 абмо/м. статмо на метр Статмо на метр (статмо/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СГСЭ (абсолютная электростатическая система сантиметр-грамм-секунда). Статмо (стат℧) — единица электрической проводимости в системе СГСЭ (абсолютная электростатическая система сантиметр-грамм-секунда). Представляет собой проводимость между двумя точками проводника, в котором при постоянной разности потенциалов в 1 статвольт возникает ток 1 статампер. 1 статмо/м приблизительно равно 1,113 × 10⁻¹² См/м. статмо на сантиметр Статмо на сантиметр (статмо/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СГСЭ (абсолютная электростатическая система сантиметр-грамм-секунда). сименс на сантиметр Сименс на сантиметр (См/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, кратная сименсу на метр. 1 См/см = 100 См/м. миллисименс на метр Миллисименс на метр (мСм/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, дольная по отношению к сименсу на метр. 1 мСм/м = 10⁻³ См/м. миллисименс на сантиметр Миллисименс на сантиметр (мСм/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, дольная по отношению к сименсу на метр. 1 мСм/см = 0,1 См/м. микросименс на метр Микросименс на метр (мкСм/м) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, дольная по отношению к сименсу на метр. микросименс на сантиметр Микросименс на сантиметр (мкСм/см) — единица удельной электрической проводимости в системе СИ, дольная по отношению к сименсу на метр. 1 мкСм/см = 1 ∙ 10⁻⁴ См/м. условная единица электропроводности Условная единица электропроводности (EC) — десятичная единица электрической проводимости, равная по определению 1 микросименсу на сантиметр (мкСм/см). Эта единица часто используется в бытовых измерителях электропроводности растворов, изготовленных в США (чтобы не пугать потребителей всякими непонятными им микросименсами — а то ведь не купят!). Название EC происходит от англ. Electrical Conductivity — электропроводность. условный коэффициент электропроводности Условный коэффициент электропроводности (CF) — десятичная единица электрической проводимости, равная по определению 10 микросименсам на сантиметр (мкСм/см). миллионных долей, коэф. пересчета 700 Миллионные доли (ppm) при коэффициенте пересчета 700 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. ppm₇₀₀ = 700 ∙σ, where σ is the conductivity in mS/cm. Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже. миллионных долей, коэф. пересчета 500 Миллионные доли (ppm) при коэффициенте пересчета 500 ![]() ppm₅₀₀ = 500 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см. Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже. миллионных долей, коэф. пересчета 640 Миллионные доли (ppm) при коэффициенте пересчета 640 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для европейского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула ppm₆₄₀ = 640 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см. Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 640 Общая минерализация в миллионных долях (ppm) при коэффициенте пересчета 640 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. ppm₆₄₀ = 640 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см. Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже. TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 550 Общая минерализация в миллионных долях (ppm) при коэффициенте пересчета 550 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. ppm₆₄₀ = 550 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см. Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже. TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 500 Общая минерализация в миллионных долях (ppm) при коэффициенте пересчета 500 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. В этих приборах, изготовленных для американского рынка, результаты измерения удельной электропроводности раствора отображаются на дисплее в миллионных долях. Для преобразования используется формула ppm₅₀₀ = 500 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см. Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже. TDS, миллионных долей, коэф. пересчета 700 Общая минерализация в миллионных долях (ppm) при коэффициенте пересчета 700 — безразмерная единица измерения, описывающая небольшие количества вещества, например, массовая или мольная концентрация. В химии миллионные доли часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг/л при условии, что плотность воды принимается равной 1,00 г/мл. Миллионные доли широко используются в измерителях общей минерализации (также называемых солемерами и кондуктомерами), которые по принципу работы являются измерителями удельной электропроводимости раствора. ppm₇₀₀ = 700 ∙σ, где σ удельная проводимость в мСм/см. Иногда измерители общей минерализации (TDS) отображают информацию в тысячных долях (ppt — от англ. parts per thousand). Отметим, что ppt чаще означает миллиардную долю (англ. parts per trillion), однако в измерителях общей минерализации это тысячная часть. Для преобразования ppm в ppt нужно разделить величину в ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Подробнее об этой единице — в статье об удельной электропроводности ниже. Преобразовать единицы с помощью конвертера «Конвертер удельной электрической проводимости» Компактный калькулятор Полный калькулятор Определения единиц Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ. |
§ 3. Электрический ток и электропроводность вещества
Электрический ток. В веществе, помещенном в электрическое поле, под действием сил поля возникает процесс движения элементарных носителей электричества — электронов или ионов. Движение этих электрически заряженных частиц материи называют электрическим током.
За единицу силы тока принят ампер (А). Это такой ток, при котором через поперечное сечение проводника каждую секунду проходит количество электричества, равное 1 Кл. Силу тока иногда измеряют тысячными долями ампера — миллиамперами (мА) или миллионными долями ампера — микроамперами (мкА), а при больших значениях— тысячами ампер — килоамперами (кА), в формулах ток обозначают буквой I (i).
В электротехнике широко применяют как постоянный, так и переменный ток. Постоянным называют ток, значение и направление которого в любой момент времени остаются неизменными (рис. 9, а).
Токи, значение и направление которых не остаются постоянными, называют изменяющимися, или переменными. Чаще всего в электротехнических устройствах используют ток, изменяющийся по синусоидальному закону, который получают от генераторов переменного тока и трансформаторов (рис. 9, б). От выпрямителей получают пульсирующий ток (рис. 9, в), неизменный по направлению, но меняющийся по величине.
Рис. 9. Зависимости тока от времени: а — постоянный ток; б — переменный синусоидальный ток; в — пульсирующий ток
Электропроводность. Свойство вещества проводить электрический ток под действием электрического поля называют электропроводностью. Электропроводность различных веществ зависит от концентрации свободных (т. е. не связанных с атомами, молекулами или кристаллической структурой) электрически заряженных частиц. Чем больше концентрация этих частиц, тем больше электропроводность данного вещества. Все вещества в зависимости от электропроводности делят на три группы: проводники, диэлектрики (изолирующие материалы) и полупроводники.
Проводники обладают очень высокой электропроводностью. Существуют два рода проводников, которые различаются физической природой протекания электрического тока. К проводникам первого рода относятся металлы. Прохождение по ним тока обусловлено движением свободных электронов, вследствие чего их называют проводниками с электронной проводимостью. Проводниками второго рода являются растворы кислот, щелочей и солей (в основном водные), называемые электролитами. Прохождение тока через электролиты связано с движением электрически заряженных частей молекул — положительных и отрицательных ионов, т. е. электролиты являются проводниками с ионной проводимостью.
Имеются также вещества со смешанной проводимостью, в которых ток переносится электронами и ионами. К ним относятся, например, газы и пары в ионизированном состоянии.
Физическая природа электропроводности металлов. Высокая электропроводность металлов хорошо объясняется на основе электронной теории. Согласно этой теории валентные электроны сравнительно слабо связаны с их ядрами. Поэтому они свободно перемещаются между атомами, переходя из сферы действия одного атома в сферу действия другого и заполняя пространство между ними наподобие газа. Эти электроны принято называть свободными.
Свободные электроны / находятся в состоянии беспорядочного движения (рис. 10, а). Однако если внести металлический проводник в электрическое поле, то свободные электроны под действием сил поля начнут перемещаться в сторону положительного полюса (рис. 10, б), создавая электрический ток. Таким образом, электрическим током в металлических проводниках называется упорядоченное (направленное) движение свободных электронов.
Рис. 10. Схема возникновения электрического тока в металлических проводниках: а — беспорядочное движение электронов; б — упорядоченное движение электронов
Металлоиды имеют на внешней оболочке большое количество электронов и они прочно удерживаются около своих ядер. Поэтому металлоиды, как правило, являются диэлектриками.
Скорость прохождения тока. Электрическое поле распространяется в пространстве с огромной скоростью — 300 000 км/с, т. е. со скоростью света. С такой же скоростью проходит и электрический ток в проводнике. Однако каждый отдельный электрон движется в среднем по проводнику со скоростью несколько миллиметров или сантиметров в секунду (эта скорость зависит от напряженности электрического поля).
Чем же объяснить такую скорость распространения электрического тока? Причина в том, что каждый электрон находится в общем электронном потоке, заполняющем проводник, и при прохождении электрического тока испытывает непрерывное воздействие со стороны соседних электронов. Поэтому, хотя сам электрон движется медленно, скорость передачи движения от одного электрона к другому (скорость распространения электрической энергии) будет огромна. Например, при включении рубильника на электростанции практически мгновенно появляется ток в каждом участке электрической цепи целого города, несмотря на незначительную скорость движения электронов.
Электрическая проводимость – формула, единица измерения, примеры и факты
Электрическая проводимость является обратной величиной удельного электрического сопротивления. Он также известен как удельная проводимость, которая отражает способность материала проводить электрический ток. Обычно мы обозначаем электропроводность греческой буквой σ (сигма). Однако в области электротехники мы представляем его как κ (каппа), а иногда используется γ (гамма). Единицей электропроводности в системе СИ является сименс на метр (См/м). Аналогично электрическому сопротивлению, у нас есть формула электропроводности и особый метод определения ее единицы, которую мы поймем на этой странице.
Здесь мы также рассмотрим различные примеры электропроводности в повседневной жизни.
Формула электропроводности
Предположим в идеальном случае, что кусок резистивного материала имеет однородное поперечное сечение и физический состав. Кроме того, электрическое поле и плотность тока параллельны и везде постоянны. Однако различные резисторы и проводники имеют однородное поперечное сечение с равномерным протеканием электрического тока и изготовлены из одного материала, так что это хорошая модель. Итак, в этом случае удельное электрическое сопротивление (ρ) можно рассчитать по следующей формуле:
$R=\rho {\frac{1}{2}}. ……(1)$
Здесь
R — электрическое сопротивление однородного образца материала
— удельное сопротивление или удельное сопротивление
l — длина материала
A — площадь поперечного сечения материала
Мы знаем, что электропроводность данного материала прямо пропорциональна удельному сопротивлению, поэтому формула для этого утверждения:
$\sigma ={\frac{1}{2}}$
Теперь выведем единицу измерения электропроводности. 9{2}}{м}=Ом.м$
Обратное значение удельного сопротивления равно Ом-1м-1 или мОм/м.
Поскольку ом-1 записывается как S (Сименс), единицей электропроводности становится Сименс/метр или См/м….(2)
Кроме того, размерная формула электропроводности может быть получена как:
Мы знаем, что размерная формула сопротивления (Ом) равна [M1 L2 T-3 A-2], поэтому наоборот, т. е. mho становится [M-1 L-2 T-3 A2].
Этот mho эквивалентен S (Siemens) = [M-1 L-2 T3 A2] 91}$
При решении размерная формула электропроводности принимает вид:
[M-1 L-3 T3 A2]. Где-то вы можете найти эту формулу как [M-1 L-3 T3 I2].
Другая формула электропроводности
В идеальном случае удельное сопротивление в конкретной точке выражается как отношение напряженности электрического поля к плотности тока, создаваемого им в этой точке:
$\rho= \frac{ E}{J}$
Здесь,
⍴- Удельное сопротивление проводящего материала
E — величина электрического поля
Дж — величина плотности тока
Так как проводимость обратна удельному сопротивлению этого материала, то мы имеем следующее уравнение:
$\sigma= \frac {J}{E}$
Единицей плотности тока является ампер на квадратный метр, а размерная формула — [A1 L-2]. 1}$ = Kg-1m-3s3A2 или mho. м или С/м 9{1}}}$ = [M-1 L-3 T3 A2]
Из приведенного выше уравнения (1) R и опишите, насколько трудно току течь через любой материал/вещество. Однако сопротивление — это внешнее свойство, а удельное сопротивление — внутреннее.
Под этим утверждением подразумевается, что все провода из чистой меди (не подвергшиеся искажению их кристаллической структуры), независимо от их формы и размера, имеют одинаковое удельное сопротивление.
Однако длинный тонкий медный провод имеет гораздо большее сопротивление, чем толстый короткий медный провод.
Таким образом, каждый материал имеет свое характеристическое удельное сопротивление. Например, резина имеет гораздо большее удельное сопротивление, чем медь, поэтому проводимость меди выше, чем у резины.
Более того, говоря о металлах и жидкостях, у металлов больше свободных электронов, чем у жидкостей, а это означает, что металлы обладают электропроводностью, чем жидкости.
Теперь давайте разберемся в науке об электропроводности металлов и жидкостей.
Below is the data for the electrical conductivity of metals at 20 ℃:
Electrical Conductivity of Metals with Examples
Material | Electrical Conductivity (S/m) |
Silver | 6,30 × 107 |
Медная | 5,8 × 107 |
Расчет | |
.0111 2.82 × 107 | |
Magnesium | 2. |
Cobalt | 1.60 ×107 |
Platinum | 9.44 × 106 |
Факторы, влияющие на электропроводность грунтовых материалов, на которые влияют следующие причины:
Электропроводность жидкостей с примерами
Электропроводность жидкостей является мерой способности воды пропускать электрический ток. Эта способность напрямую связана с концентрацией ионов в воде.
Кроме того, соединения, которые растворяются в ионы, известны как электролиты 40. Таким образом, чем больше присутствующих ионов, тем выше электропроводность воды.
Факторы, влияющие на электропроводность жидкостей:
Концентрация ионов,
Тип ионов, и
Температура раствора.
Примеры электропроводности
Металлы и плазма являются примерами материалов с высокой электропроводностью.
(изображение скоро будет загружено)
Одним из электрических проводников с наилучшей электропроводностью является серебро.
Факты об электропроводности
Хотя электричество проходит не через все жидкости, такие как лимонный сок, молоко, уксус, раствор поваренной соли, раствор серной кислоты, морская и дождевая вода, они могут проводить электричество. В то время как раствор сахара, дистиллированная вода и мед не могут проводить электричество.
Питьевая вода имеет проводимость от 200 до 800 мкСм/см.
Электропроводность является важным параметром для измерения при мониторинге окружающей среды или процесса.
Этот параметр полезен для определения различных изменений, таких как изменение проводимости, которое может указывать на загрязнение.
Итак, из нашего текста о том, что такое электропроводность, ее формула, единица измерения и примеры, мы резюмируем нашу тему утверждением, что материалы, через которые может легко проходить электрический ток, называются проводниками электричества. Электропроводность описывает способность вещества пропускать электрический ток, который можно рассчитать по формулам σ = $\frac{1}{\rho }$ и $\frac{J}{E }$.
Кроме того, твердые металлы и графит являются хорошими проводниками электричества и обладают высокой электропроводностью. Однако некоторые жидкости, такие как соленая вода и лимонный сок, также являются хорошими проводниками.
Все об электропроводящих материалах
Опубликовано RCF Technologies
Как известно большинству людей, металлы служат прекрасными проводниками электричества, в то время как неметаллы (такие как пластик и резина) — нет. Электропроводность или ее отсутствие делают эти два типа материалов подходящими для различных вариантов использования в промышленном секторе. При выборе материала для изготовления электрического или электронного устройства важно учитывать его электрические свойства, в том числе его проводимость, чтобы гарантировать, что конечный продукт будет функционировать должным образом.
Следующий пост в блоге служит руководством по электропроводным материалам, в котором описываются причины их основных свойств, доступные типы, их отношение к производству и способы превращения обычно непроводящего материала в проводящий.
Что вызывает электропроводность?
Производственные материалы различаются по количеству (от одного до восьми) валентных электронов, присутствующих во внешней оболочке их атомов. Как правило, чем меньше число, тем более проводящий материал (обычно проводник), а чем выше число, тем менее проводящий материал (обычно изолятор).
Большинство металлов имеют от одного до трех валентных электронов, что позволяет электрически заряженным субатомным частицам смещаться и легко мобилизоваться. Свободное движение электронов приводит к передаче заряда, т. е. к проводимости электричества. Напротив, резина и пластмассы обычно имеют мало свободных электронов, если вообще имеют их, что делает их плохими электрическими проводниками, но отлично подходит для изоляционных применений.
Примеры электропроводящих материалов
Многие из материалов с самой высокой проводимостью — это металлы. Три металла с самой высокой электропроводностью:
- Серебро
- Медь
- Золото
Каждый из этих металлов имеет один валентный электрон. Алюминий является следующим наиболее проводящим металлом, несмотря на то, что у него три валентных электрона. Хотя серебро и золото обладают большей проводимостью, чем медь и алюминий, соответственно, последние материалы используются чаще из-за их более низкой стоимости и более широкой доступности.
Влияние электропроводности на производство
Электрические свойства материала влияют на то, как он используется в электрических и электронных устройствах. Например:
- Проводники — материалы с высокой проводимостью (например, такие металлы, как серебро, золото или медь) — используются для изготовления электрических проводов и кабелей
- Изоляторы — материалы с плохой электропроводностью (например, резина или пластмасса) — используются для изготовления изоляции и других изделий для электрозащиты
- Полупроводники — материалы, которые не являются ни хорошими, ни плохими проводниками электричества (например, кремний) — широко используются для изготовления интегральных схем для компьютеров, телефонов, телевизоров и многих других электронных устройств
Как сделать непроводящие материалы проводящими
В качестве альтернативы металлам компании-производители продукции могут также использовать обычно непроводящий материал, такой как ткань или эластомер, которые были модифицированы для повышения электропроводности. Производители материалов могут преобразовать непроводящую подложку в электрический проводник, используя специальную технику, которая интегрирует электропроводящие добавки в основной материал.