Prvi, ki je eksperimentiral z električno prevodnostjo, je Stephen Gray. Je angleški barvar in astronom. Rodil se je v Angliji decembra 1666 in umrl v Londonu 7. februarja 1736. Benjamin Franklin, Alessandro Volta, Georg Simon Ohm , Andre Marine Ampere, Joseph John Thomson so tudi drugi znanstveniki, ki so opazovali postopek električne prevodnosti z uporabo različnih vrst kovin v svojih poskusih. V prejšnjih dneh so ljudje uporabljali premog za proizvodnjo električne energije v industriji, domovih, ladjah, motorjih, železnih škatlah itd. Ta članek obravnava pregled električne prevodnosti.
Kaj je električna prevodnost?
Električna prevodnost je opredeljena kot ena vrsta prevodnosti, ki ima sposobnost snovi ali materialov, da prevajajo elektriko na določenem območju, lahko jo imenujemo tudi kot prevodnost ali prevodnost elektrolita ali prevodnost ali ES. Simbol električne prevodnosti predstavlja sigma (σ).
Ko so v raztopini ioni, potem samo snovi prenašajo elektriko. Ioni so opredeljeni kot delec, ki nosi pozitivne (+) ali negativne (-) naboje v raztopini. Izmeri se z merilnikom EC. Enota prevodnosti: Enota prevodnosti SI je Siemen na meter (s / m), ki sta jo izumila Werner Von Siemens in Johann Georg Halske.
Pregled električne prevodnosti
Električna prevodnost je postopek, ki vodi elektriko z uporabo različnih kovin. Naprave, ki so električni pretvorniki električna energija v druge energije. Električne naprave porabijo več energije za prevajanje toka in delujejo le na visoki napetosti. Nekatere električne naprave so grelniki vode, televizorji, mikrovalovna pečica, sušilniki za lase, brusilniki, sesalniki, ventilatorji, hladilnik itd.
Trenutno dobimo elektriko z različnimi vrstami kovin, kot so srebro, aluminij, zlato, voda, medenina, kositer, svinec, živo srebro, grafit, baker, jeklo, železo, morska voda, limonin sok, beton itd. vodniki ki prevajajo elektriko. Nekateri slabi vodniki so steklo, papir, les, med, plastika, guma, zrak, žveplo, plini, olja, diamanti itd., Ki ne prevajajo električne energije.
Materiali so dve vrsti, to so kovine in nekovine. The električna prevodnost kovin so kovine dobri vodniki, ki prevajajo elektriko, nekovine pa so slabi vodniki, ki ne prevajajo električne energije.
vrste materialov
EC merilnik
EC merilnik se uporablja za merjenje električne prevodnosti vode za preverjanje čistosti vode. Sestavljen je iz kvadratnega vala 24 kHz generator , senzor za platinsko sondo, V-V pretvornik, usmernik, filter, IoT modul, Atmega 328 mikrokrmilnik , in temperaturni senzor . Blokovni diagram merilnika EC je prikazan spodaj:
ec-meter-blok-diagram
- Generator kvadratnih valov: Generator kvadratnih valov generira samo digitalne signale v kvadratni valovni obliki, ker so ravni amplitude končne.
- Platinasti senzor: Izhod generatorja kvadratnih valov je podan kot vhod v senzorsko sondo, ki je sestavljena iz platine. Gre za napravo, ki se uporablja za zaznavanje sprememb v okolju.
- I-V pretvornik: Uporablja se za ustvarjanje napetosti (v), ki je sorazmerna danemu toku (i).
- Usmernik: Usmernik je električna naprava, ki pretvori izmenični tok (izmenični tok) v enosmerni tok (enosmerni tok).
- Filter: To je naprava, ki se uporablja za odstranjevanje nečistoč v tekočinah ali plinih.
- IoT modul: Je majhna elektronska naprava, vdelana v stroje in stvari. Uporablja se za pošiljanje in prejemanje podatkov po brezžičnem omrežju.
- Mikrokrmilnik Atmega328: Je IC (integrirano vezje) vgrajene v elektronske naprave in njegova velikost je zelo majhna.
- Temperaturni senzor: To je ena vrsta senzorja, ki se uporablja za zaznavanje ali zaznavanje temperature v okolju in elektronskih napravah.
Električna prevodnost vode
Električna prevodnost vode prehaja tok, ko ji dodamo sol, sladkor ali katero koli drugo topilo, ki se raztopi v vodi, lahko razbije v ione. Ioni so dve vrsti, so pozitivno nabiti ioni in negativno nabiti ioni. Kemikalije ali topila, ki se raztopijo v ione, so znani tudi kot elektroliti. Sposobnost vode povečajo ioni za prevajanje električne energije. Prevodnost vode je velika, če je prisotnih več ionov, prevodnost vode pa je majhna, kadar je prisotnih manj ionov.
Primeri električne prevodnosti
Za preizkus prevodnosti vode, raztopljene v vodi, potrebujemo baterijo (9v), destilirano vodo, čašo, žico, sladkor, sodo bikarbono. The primeri električne prevodnosti so
Primer 1: Pravilno priključite žice na baterijo in v čašo vzemite 50 ml destilirane vode in vstavite žice baterije v čašo, v čaši ne nastanejo mehurčki plina, ker destilirana voda ne prevaja elektrike.
2. primer: Podobno pravilno priključite žice na baterijo in v čašo vzemite 50 ml vode iz pipe in vstavite žice baterije v čašo, v čaši ne nastanejo mehurčki plina, ker voda iz pipe tudi ne prevaja elektrike.
3. primer: Podobno pravilno priključite žice na baterijo in v čašo vzemite 50 ml destilirane vode in dodajte nekaj sode bikarbone ter jo dobro sperite, žice baterije vstavite v čašo, v čaši bodo nastali mehurčki plina, ker je soda dober prevodnik ki prevaja elektriko.
Enačba električne prevodnosti
Kot vemo, da Ohmov zakon tj. tok (I) je enak razmerju napetosti (V) in upora (R). Izraženo je kot
I = V / R ——– enačba (1)
Kjer je 'I' trenutna
„V“ je napetost
„R“ je odpornost
Odpornost je opredeljena kot zmnožek upornosti in dolžine na površino preseka. Enačba upora je izražena kot
R = ρ * L / A ——– enačba (2)
Kjer je 'R' upor
Iz enačbe (2) je upor izražen kot
ρ = R * A / L ——– enačba (3)
Kjer je ρ 'Upornost
„L“ je dolžina
Območje preseka
Prevodnost je opredeljena kot vzajemnost upora in je izražena kot
σ = 1 / ρ ——— eq (4)
Z zamenjavo enačbe (3) v enačbo (4) bomo dobili
σ = 1 / R * A / L
Prevodnost (σ) = L / R * A ——– eq (5)
Izvedena je električna prevodnost (σ) = L / R * A
Vemo, da je sila enaka
F = Ee ——— eq (6)
F = ma ——— eq (7)
Kjer je 'F' sila
„M“ je masa
„A“ je pospešek
enačenje enačb (6) in (7) bo dobilo pospešek
Da = ne
a = Ee / m ——— eq (8)
Premik hitrosti je izražen kot
V = aτ ———- eq (9)
Zamenjava eq (8) v eq (9)
V = Ee / m * τ ——— eq (10)
Skupna obremenitev je izražena kot
DQ = env Dodaj
DQ / dt = envA
kjer je DQ / dt enako I, izraženo kot
I = envA
I / A = env
Kjer I / A = J
Gostota toka (J) = env ——– eq (11)
Nadomestite enačbo (10) v enačbo (11)
J = sl * Ee / m * τ
J = ne2τ / m * E
Kjer je prevodnost (σ) = ne2τ / m ——– eq (12)
J = σ * E ——– enačba (13)
Kot vemo, da je prevodnost vzajemna glede na upor, tj. Σ = 1 / ρ
Nadomestite σ = 1 / ρ v enačbi (12)
J = E / ρ ——— eq (14)
Kjer je čas sprostitve podan kot
Čas sprostitve (τ) = λ√m / 3KBTeq (15)
Z nadomestitvijo enačbe (15) v enačbi (12) dobimo enačbo prevodnosti kot
Prevodnost (σ) = štdvaλ / √m * 3KB* T
The formula električne prevodnosti izhaja.
Aplikacije
Nekatere pomembne aplikacije v industriji so
- Čiščenje vode
- Odkrivanje puščanja
- Čisto na mestu
- Zaznavanje vmesnika
- Razsoljevanje
Prednosti
Prednosti te prevodnosti vključujejo naslednje.
- Hitro
- Zanesljivost
- Ponovljivost
- Nedestruktivno
- Vzdržljiv
- Poceni itd
Električna prevodnost je ena izmed dobrih tehnologij, ki jo uporabljamo v vsakdanjem življenju. Kot vemo, so v prejšnjih dneh ljudje uporabljali palice za vžigalice, premog itd. Za ogrevanje, zdaj pa je tehnologija razvita. Vsaka električna naprava je sestavljena iz majhnih vodnikov. Tukaj je vprašanje za vas, kateri vodnik uporablja v mobilnih telefonih?
