導電率

導電率

導電率,多稱為電導率,是表示物質傳輸電流能力強弱的一種測量值。當施加電壓導體的兩端時,其電荷載子會呈現朝某方向流動的行為,因而產生電流。

基本介紹

  • 中文名:導電率
  • 外文名:electrical conductivity
  • 解釋 電阻率的倒數為電導率。σ=1/ρ
  • 單位: :在國際單位制中 西門子/米
  • 物理意義:表示物質導電的性能
基本信息,電傳導性,電導率,復電導率,相關關係,

基本信息

電導率是以歐姆定律定義為電流密度和電場強度的比率:
電阻物質的兩端接有導線電阻物質的兩端接有導線
有些物質會有異向性的電導率,必需用3X3矩陣來表達(使用數學術語,第二階張量,通常是對稱的)。
電導率是電阻率倒數。在國際單位制中的單位是西門子/(S·m-1):
電導率儀是一種是用來測量溶液電導率的儀器。

電傳導性

電傳導性是物質可以傳導電子的性質。按物質是否具有電傳導性,可把物質分為導體半導體絕緣體
  • 導體:金屬電解質溶液,一般有很高的電導率,很低的電阻率。
  • 絕緣體:像玻璃、乾燥的木材塑膠橡膠真空這類物質的電導率很低,電阻率很高。
  • 半導體:電導率在導體和絕緣體之間。在不同的狀況下,電導率會有很大的變化。例如,暴露於電場或某種頻率的光波,最重要地,溫度和半導體材料的成分。
固態半導體的摻雜程度會造成電導率很大的變化。增加摻雜程度會造成高電導率。溶液的電導率高低跟其內含溶質濃度有關,或其它會分解為電解質的化學雜質。水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質成分等等的重要指標。水越純淨,電導率越低(電阻率越高)。水的電導率時常以電導係數來紀錄;電導係數是水在25°C溫度的電導率。

電導率

63.01×106
20
所有金屬中電導率(以及熱導率)最高的物質
59.6×106
20
58.0×106
20
一般是指100%IACS或100%國際退火銅標準
45.2×106
20
時常用為電路板電子元件電連線器(electricalconnector)材料
37.8×106
20
4.788
20
在平均鹽度為4.8(S·m),溫度為20(°C)狀況的平均電導率
0.0005至0.05
這是一般高品質飲用水的電導率值域,並不是水品質指標
5.5×10-2

復電導率

假若物質處於隨時間而變的電場,則電導率為複數(對於各向異性物質,電導率為復矩陣),稱為導納率。這方法可以套用於電阻抗斷層成像,一種工業或醫學成像。
另外一種計算交流的方法使用實值的電導率(跟時間有關)和實值的電容率。電導率越大,物質會越快吸收交流訊號,物質越不透明。

相關關係

電導率與溫度緊密相關。金屬的電導率隨著溫度的增高而降低。半導體的電導率隨著溫度的增高而增高。在一段溫度值域內,電導率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質在不同溫度狀況的電導率,必須設定一個共同的參考溫度。電導率與溫度的相關性,時常可以表達為,電導率對上溫度線圖的斜率,用方程寫為:
其中,是參考溫度,是測量溫度,是物質的電導率,
是物質在參考溫度的固定參考電導率(通常在室溫),
是物質的溫度補償斜率
最常見的水的溫度補償斜率大約為2%/°C。但是,它可以在(1to3)%/°C值域之間。這數值與地球化學有關,可以很容易地在實驗室里測量出來。
在非常低溫的狀況(在絕對零度附近),有些物質的電導率會變得非常高。稱這現象為超導現象

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