Prva osoba koja je eksperimentirala s električnom vodljivošću je Stephen Gray. Engleski je farbar i astronom. Rođen je u Engleskoj u prosincu 1666., a umro u Londonu 7. veljače 1736. Benjamin Franklin, Alessandro Volta, Georg Simon Ohm , Andre Marine Ampere, Joseph John Thomson su i drugi znanstvenici koji su promatrali postupak električne vodljivosti koristeći različite vrste metala u svojim eksperimentima. Ranije su ljudi koristili ugljen za proizvodnju električne energije u industrijama, domovima, brodovima, motorima, željeznim kutijama itd. Ovaj članak raspravlja o pregledu električne vodljivosti.
Što je električna vodljivost?
Električna vodljivost definira se kao jedna vrsta vodljivosti koja ima sposobnost tvari ili materijala da provode električnu energiju na određenom području, možemo je nazvati i provodnošću ili provodnošću elektrolita ili vodljivošću ili EC. Simbol električne vodljivosti predstavljen je sigmom (σ).
Kada su ioni prisutni u otopini, tada samo tvari prenose električnu energiju. Joni su definirani kao čestica koja u otopini nosi pozitivne (+) ili negativne (-) naboje. Mjeri se pomoću EC mjerača. Jedinica vodljivosti: SI jedinica vodljivosti je Siemen-ova po metru (s / m), koju su izumili Werner Von Siemens i Johann Georg Halske.
Pregled električne vodljivosti
Električna vodljivost je postupak kojim se električna energija koristi različitim metalima. Uređaji koji su električni pretvarači električna energija u druge energije. Električni uređaji troše više energije za provođenje struje i djeluju samo na visokom naponu. Neki od električnih uređaja su bojleri, televizori, mikrovalna pećnica, sušila za kosu, brusilice, usisavači, ventilatori, hladnjak itd.
Trenutno električnu energiju dobivamo različitim vrstama metala, kao što su srebro, aluminij, zlato, voda, mesing, kositar, olovo, živa, grafit, bakar, čelik, željezo, morska voda, limunov sok, beton itd. dirigenti koji provode elektricitet. Neki od loših vodiča su staklo, papir, drvo, med, plastika, guma, zrak, sumpor, plinovi, ulja, dijamanti itd. Koji ne provode struju.
Materijali su dvije vrste, to su metali i nemetali. The električna vodljivost metala jesu li metali dobri vodiči koji provode električnu energiju, a nemetali su loši vodiči koji ne provode električnu energiju.
vrste materijala
EC mjerač
EC mjerač koristi se za mjerenje električne vodljivosti vode radi provjere čistoće vode. Sastoji se od kvadratnog vala od 24 kHz generator , senzor za platinsku sondu, VN pretvarač, ispravljač, filter, IoT modul, Atmega 328 mikrokontroler , i senzor temperature . Blok dijagram EC mjerača prikazan je u nastavku:
ec-metar-blok-dijagram
- Generator četvrtastih valova: Generator kvadratnih valova generira samo digitalne signale u kvadratnom valnom obliku, jer su razine amplitude konačne.
- Platinasti senzor sonde: Izlaz generatora kvadratnih valova daje se kao ulaz u sondu senzora koja se sastoji od platine. To je uređaj koji se koristi za otkrivanje promjena u okolišu.
- I - V pretvarač: Koristi se za stvaranje napona (v) koji je proporcionalan zadanoj struji (i).
- Ispravljač: Ispravljač je električni uređaj koji pretvara izmjeničnu (izmjeničnu struju) u istosmjernu (istosmjernu).
- Filtar: To je uređaj koji se koristi za uklanjanje nečistoća u tekućinama ili plinovima.
- IoT modul: To je mali elektronički uređaj ugrađen u strojeve i stvari. Koristi se za slanje i primanje podataka putem bežične mreže.
- Atmega328 mikrokontroler: To je IC (integrirani krug) ugrađenih u elektroničke uređaje a veličina mu je vrlo mala.
- Senzor temperature: To je jedna vrsta senzora koji se koristi za otkrivanje ili osjet temperature u okolišu i elektroničkih uređaja.
Električna vodljivost vode
Električna vodljivost vode prolazi struju kad dodamo sol, šećer ili bilo koja druga otapala koja se otapaju u vodi mogu se razbiti u ione. Joni su dvije vrste oni su pozitivno nabijeni ioni i negativno nabijeni ioni. Kemikalije ili otapala koja se otapaju u ionima također su poznati kao elektroliti. Sposobnost vode povećavaju ioni za provođenje električne energije. Vodljivost vode je velika kad je prisutno više iona, a vodljivost vode je mala kad je prisutno manje iona.
Primjeri električne vodljivosti
Za ispitivanje vodljivosti vode otopljene u vodi trebamo bateriju (9v), destiliranu vodu, čašu, žicu, šećer, sodu bikarbonu. The primjeri električne vodljivosti jesu
Primjer 1: Pravilno spojite žice na bateriju i uzmite 50 ml destilirane vode u čašu i umetnite žice baterije u čašu, u čaši se ne stvaraju mjehurići plina jer destilirana voda ne provodi struju.
Primjer 2: Slično povežite žice s baterijom i uzmite 50 ml vode iz slavine u čašu i umetnite žice baterije u čašu, u čaši se ne stvaraju mjehurići plina jer voda iz slavine također ne provodi struju.
Primjer 3: Slično povežite žice s baterijom i uzmite 50 ml destilirane vode u čašu, dodajte malo sode bikarbone i dobro je isperite, umetnite žice baterije u čašu, u čaši će se stvoriti mjehurići plina jer je soda dobar vodič koja provodi elektricitet.
Jednadžba električne vodljivosti
Kao što znamo da Ohmov zakon tj. struja (I) jednaka je omjeru napona (V) i otpora (R). Izražava se kao
I = V / R ——– eq (1)
Gdje je 'Ja' Aktualno
‘V’ je napon
‘R’ je Otpor
Otpor se definira kao umnožak otpora i duljine površine presjeka. Jednadžba otpora izražava se kao
R = ρ * L / A ——– eq (2)
Gdje je ‘R’ otpor
Iz jednačine (2) otpornost se izražava kao
ρ = R * A / L ——– eq (3)
Gdje je 'ρ' Otpornost
‘L’ je dužina
Područje presjeka
Provodljivost se definira kao recipročna vrijednost otpora i izražava se kao
σ = 1 / ρ ——— eq (4)
Zamjenom eq (3) u eq (4) dobit ćemo
σ = 1 / R * A / L
Vodljivost (σ) = L / R * A ——– eq (5)
Izvedena je električna vodljivost (σ) = L / R * A
Znamo da je sila jednaka
F = Ee ——— eq (6)
F = ma ——— eq (7)
Gdje je 'F' Sila
‘M’ je masa
‘A’ je ubrzanje
izjednačavanje jednadžbi (6) i (7) dobit će ubrzanje
Da = ne
a = Ee / m ——— eq (8)
Brzina zanošenja izražava se kao
V = aτ ———- eq (9)
Zamjena eq (8) u eq (9)
V = Ee / m * τ ——— eq (10)
Ukupni naboj izražen je kao
DQ = env Dodaj
DQ / dt = envA
gdje je DQ / dt jednak I, izražen kao
I = envA
I / A = env
Gdje je I / A = J
Gustoća struje (J) = env ——– eq (11)
Zamijeni eq (10) u eq (11)
J = hr * Ee / m * τ
J = ne2τ / m * E
Gdje je vodljivost (σ) = ne2τ / m ——– eq (12)
J = σ * E ——– eq (13)
Kao što znamo da je vodljivost obostrana od otpora, tj. Σ = 1 / ρ
Zamijeni σ = 1 / ρ u jednačini (12)
J = E / ρ ——— eq (14)
Gdje je vrijeme opuštanja dano kao
Vrijeme relaksacije (τ) = λ√m / 3KBTeq (15)
Zamjenom eq (15) u eq (12) dobivamo jednadžbu vodljivosti kao
Vodljivost (σ) = brdvaλ / √m * 3KB* T
The formula električne provodljivosti je izvedeno.
Prijave
Neke važne primjene u industriji su
- Obrada vode
- Otkrivanje curenja
- Čistite na mjestu
- Otkrivanje sučelja
- Desalinizacija
Prednosti
Prednosti ove vodljivosti uključuju sljedeće.
- Brzo
- Pouzdanost
- Ponovljivost
- Neuništivo
- Izdržljiv
- Jeftino itd
Električna provodljivost jedna je od dobrih tehnologija koju koristimo u svakodnevnom životu. Kao što znamo, ranije su ljudi koristili štapiće šibica, ugljen itd. U toplinske svrhe, ali sada je tehnologija razvijena. Svaki električni uređaj sastoji se od vodiča u malim veličinama. Evo pitanja za vas koji vodič koristi u mobilnim telefonima?
