전기 전도성이란 무엇입니까?

우리는 전기 전도도가 무엇인지, 그리고 그것이 어떻게 변화하는지에 따라 설명합니다. 금속, 물, 토양의 전기 전도.


전도도는 물질의 상태에 따라 달라집니다.

전기 전도성이란 무엇입니까?

전기 전도성은 입자를 통해 전류 가 흐르도록 하는 물질 의 능력입니다 . 이 용량은 물질의 원자 및 분자 구조뿐만 아니라 물질이 발견되는 온도 나 상태( 액체 , 고체 , 기체 )와 같은 기타 물리적 요인에 직접적으로 의존합니다.

전기 전도성은 저항률의 반대 입니다. 즉, 전기가 통과하는 데 대한 재료 의 저항입니다 . 저항력이 다소 강한 정도에 따라 좋은 재료와 나쁜 전기 전도체가 있습니다.

전도도를 나타내는 기호는 그리스 문자 시그마( σ )이며 측정 단위 는 미터당 지멘스(S/m) 또는 𝛀 -1 ⋅ m -1 입니다 . 계산을 위해 전기장 (E) 및 전도 전류 밀도(J)의 개념도 일반적으로 고려됩니다 . 다음과 같이:

J = σE, 여기서: σ = J/E

전도도는 물질의 상태 에 따라 달라집니다 . 예를 들어, 액체 매질에서는 양전하 또는 음전하 이온을 생성 하고 액체에 전기장이 가해질 때 전류 전도를 담당하는 전해질인 염의 용해 여부에 따라 달라집니다.

반면에 고체는 움직임이 적은 훨씬 더 닫힌 원자 구조를 가지므로 전도도는 물질 의 원자 특성에 따라 달라지는 가전 자대 와 전도대에 의해 공유되는 전자 구름에 따라 달라집니다 . 반면에 좋은 전기 전도체 와 비금속은 좋은 저항기(또는 플라스틱 과 같은 절연체 )입니다.

참조: 열전도율

물 전도도

일반적으로 물은 좋은 전기 전도체입니다 . 그러나 이 용량은 총 용존 고형물(TDS) 마진에 따라 달라집니다 . 물에 염분과 미네랄이 존재하면 전류가 통과할 수 있는 전해질 이온이 형성되기 때문입니다. 이에 대한 증거는 ( 증류 및 기타 방법을 사용하여) 용해된 모든 이온이 제거되는 증류수 는 전기를 전도하지 않는다는 것입니다.

이런 식으로 바닷물의 전도도는 담수의 전도도보다 큽니다 . 전도성 속도의 증가는 이온 쌍이 형성되는 최대 이온 농도에 도달할 때까지 액체에 용해된 이온이 첨가됨에 따라 기록될 수 있으며, 이는 양이온과 음이온의 쌍이 형성되어 전하를 무효화하고 전도성을 방지합니다.

토양 전도성


더 많은 염분 토양이 더 나은 전기 전도체가 될 것입니다.
일반적으로 토양은 물 관개 또는 존재하는 염분의 양과 같은 다양한 요인에 따라 전기 전도도가 다릅니다. 물의 경우와 마찬가지로 염분이 많은 토양은 염분이 적은 토양보다 전기 전도체가 더 좋습니다 . 이러한 구별은 종종 수용하는 물의 양에 따라 결정됩니다(물은 토양에서 염분을 “씻어낼” 수 있기 때문입니다).

이 염도 수준은 종종 토양의 염도(나트륨의 존재)와 혼동되는데 , 실제로 염도는 양이온 나트륨(Na + ), 칼륨(K + ), 칼슘(Ca 2 + ) 및 마그네슘(Mg) 의 풍부함을 나타냅니다. 2+ ), 염소(Cl – ), 황산염(SO 4 2- ), 중탄산염(HCO 3 – ) 및 탄산염(CO 3 2- ) 의 양이온과 함께 .

따라서 많은 경우에 세척(염도가 매우 높은 토양의 경우)과 같은 기술이 사용되거나 매우 염기성인 토양의 경우 기타 중화 원소(예: 황)를 주입하는 기술이 사용됩니다. 이는 종종 전기 전도 테스트를 통해 확인할 수 있습니다.

금속의 전도성

일반적으로 금속은 우수한 전기 전도체입니다 . 이는 이러한 유형의 물질의 원자가 금속 결합을 형성하여 결합하기 때문입니다 . 금속에서 전자는 구름처럼 금속 주위에 남아 밀접하게 결합된 원자핵 주위를 움직이며 전기 흐름을 허용합니다.

금속이 전기장에 가해지면 전자는 금속의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 자유롭게 흐르며 열에서도 발생하며 전자는 좋은 전달자이기도 합니다. 이것이 바로 구리 와 기타 금속이 전력선과 전자 장치에 사용되는 이유입니다 . 다음 그림은 전기장이 금속에 적용될 때 전자 의 흐름(빨간색)을 개략적으로 나타냅니다.