Orang pertama yang bereksperimen dengan kekonduksian elektrik adalah Stephen Gray. Dia adalah pakar & ahli astronomi Inggeris. Dia dilahirkan di England pada bulan Disember 1666 dan meninggal di London pada 7 Februari 1736. Benjamin Franklin, Alessandro Volta, Georg Simon Oh , Andre Marine Ampere, Joseph John Thomson adalah saintis lain yang memerhatikan proses kekonduksian elektrik dengan menggunakan pelbagai jenis logam dalam eksperimen mereka. Pada masa sebelumnya orang menggunakan arang batu untuk menghasilkan elektrik di industri, rumah, kapal, mesin, kotak besi, dan lain-lain Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan kekonduksian elektrik.
Apakah Kekonduksian Elektrik?
Kekonduksian elektrik ditakrifkan sebagai salah satu jenis kekonduksian yang mempunyai kemampuan bahan atau bahan untuk mengalirkan elektrik di kawasan yang ditentukan kita juga boleh memanggilnya sebagai kekonduksian atau kekonduksian atau kekonduksian Elektrolit atau EC. Simbol kekonduksian elektrik diwakili oleh sigma (σ).
Apabila ion terdapat dalam larutan maka hanya zat yang menghantar elektrik. Ion didefinisikan sebagai zarah yang membawa cas positif (+) atau negatif (-) dalam larutan. Ia diukur dengan meter EC. Unit Kekonduksian: Unit kekonduksian SI adalah Siemen per meter (s / m), yang diciptakan oleh Werner Von Siemens dan Johann Georg Halske.
Tinjauan Kekonduksian Elektrik
Kekonduksian Elektrik adalah proses yang mengalirkan elektrik menggunakan logam yang berbeza. Peranti yang menukar elektrik tenaga elektrik menjadi tenaga lain. Peranti elektrik menggunakan lebih banyak tenaga untuk pengaliran arus dan hanya berfungsi dengan voltan tinggi. Beberapa alat elektrik adalah pemanas air, televisyen, ketuhar gelombang mikro, pengering rambut, penggiling, pembersih vakum, kipas angin, peti sejuk, dll.
Saat ini kami mendapat elektrik menggunakan pelbagai jenis logam seperti perak, aluminium, emas, air, tembaga, timah, timah, merkuri, grafit, tembaga, keluli, besi, air laut, jus lemon, konkrit, dan lain-lain yang baik konduktor yang mengalirkan elektrik. Beberapa konduktor yang buruk adalah Kaca, kertas, kayu, madu, plastik, getah, udara, Sulfur, gas, minyak, berlian, dan lain-lain yang tidak menyalurkan elektrik.
Bahan adalah dua jenis iaitu logam dan bukan logam. The kekonduksian elektrik logam adalah logam adalah pengalir yang baik yang mengalirkan elektrik dan bukan logam adalah pengalir yang tidak mengalirkan elektrik.
jenis-bahan
Meter EC
EC meter digunakan untuk mengukur kekonduksian elektrik air untuk memeriksa kesucian air. Ia terdiri daripada gelombang persegi 24 kHz penjana , sensor probe platinum, penukar I – V, penerus, penapis, modul IoT, Atmega 328 mikrokontroler , dan Pengesan suhu . Gambarajah blok meter EC ditunjukkan di bawah:
rajah-blok-meter-ec
- Penjana Gelombang Persegi: Penjana gelombang persegi hanya menghasilkan isyarat digital dalam bentuk gelombang persegi kerana tahap amplitudnya terbatas.
- Sensor Probe Platinum: Keluaran generator gelombang persegi diberikan sebagai input ke probe sensor, yang terdiri dari platinum. Ini adalah perangkat, yang digunakan untuk mengesan perubahan lingkungan.
- Penukar I - V: Ia digunakan untuk menghasilkan voltan (v) yang sebanding dengan arus yang diberikan (i).
- Penyearah: Rectifier adalah alat elektrik yang menukar ac (arus bolak-balik) ke dc (arus terus).
- Tapis: Ia adalah alat yang digunakan untuk menghilangkan kekotoran cecair atau gas.
- Modul IoT: Ia adalah alat elektronik kecil yang terdapat di dalam mesin dan barang. Ini digunakan untuk mengirim dan menerima data melalui rangkaian tanpa wayar.
- Pengawal Mikro Atmega328: Ia adalah IC (Litar Bersepadu) tertanam dalam peranti elektronik dan saiznya sangat kecil.
- Pengesan suhu: Ini adalah salah satu jenis sensor yang digunakan untuk mengesan atau merasakan suhu di persekitaran dan alat elektronik.
Kekonduksian Elektrik Air
Kekonduksian elektrik air mengalirkan arus apabila kita menambahkan garam, gula atau pelarut lain yang larut dalam air boleh memecah ion. Ion adalah dua jenis iaitu ion bermuatan positif dan ion bermuatan negatif. Bahan kimia atau pelarut yang larut menjadi ion juga dikenali sebagai elektrolit. Keupayaan air meningkat oleh ion untuk mengalirkan elektrik. Kekonduksian air tinggi apabila terdapat lebih banyak ion dan Kekonduksian air rendah apabila terdapat lebih sedikit ion.
Contoh Kekonduksian Elektrik
Untuk menguji kekonduksian air yang dilarutkan dalam air, kita memerlukan bateri (9v), air suling, bikar, wayar, gula, baking soda. The contoh kekonduksian elektrik adalah
Contoh 1: Sambungkan wayar ke bateri dengan betul dan ambil 50 ml air suling ke dalam bikar dan masukkan wayar bateri ke dalam bikar, tidak ada gelembung gas di dalam bikar kerana air suling tidak mengalirkan elektrik.
Contoh 2: Begitu juga sambungkan wayar ke bateri dengan betul dan ambil 50 ml air paip ke dalam bikar dan masukkan wayar bateri ke dalam bikar, tidak ada gelembung gas di dalam bikar kerana air paip juga tidak mengalirkan elektrik.
Contoh 3: Begitu juga sambungkan wayar ke bateri dengan betul dan ambil 50 ml air suling ke dalam bikar dan tambahkan sedikit baking soda dan bilas dengan baik, masukkan wayar bateri ke dalam bikar, gelembung gas akan terbentuk di dalam bikar kerana soda adalah konduktor yang baik yang mengalirkan elektrik.
Persamaan Kekonduksian Elektrik
Seperti yang kita ketahui bahawa Ohm undang-undang iaitu arus (I) sama dengan nisbah voltan (V) dan rintangan (R). Ia dinyatakan sebagai
I = V / R ——– persamaan (1)
Tempat 'Saya' Semasa
‘V’ ialah Voltan
‘R’ adalah Rintangan
Rintangan ditakrifkan sebagai produk ketahanan dan panjang oleh luas keratan rentas. Persamaan rintangan dinyatakan sebagai
R = ρ * L / A ——– persamaan (2)
Di mana ‘R’ adalah Rintangan
Dari eq (2), daya tahan dinyatakan sebagai
ρ = R * A / L ——– persamaan (3)
Di mana Ketahanan ‘ρ’
'L' ialah Panjang
Kawasan penampang
Kekonduksian ditakrifkan sebagai timbal balik ketahanan dan yang dinyatakan sebagai
σ = 1 / ρ ——— persamaan (4)
Mengganti eq (3) dalam eq (4) akan mendapat
σ = 1 / R * A / L
Kekonduksian (σ) = L / R * A ——– eq (5)
Kekonduksian Elektrik (σ) = L / R * A diturunkan
Kita tahu bahawa kekuatan sama dengan
F = Ee ——— persamaan (6)
F = ma ——— persamaan (7)
Di mana ‘F’ adalah Paksa
‘M’ adalah jisim
‘A’ adalah pecutan
menyamakan eq (6) dan (7) akan mendapat pecutan
Ya = tidak
a = Ee / m ——— persamaan (8)
Halaju drift dinyatakan sebagai
V = aτ ———- eq (9)
Mengganti eq (8) dalam eq (9)
V = Ee / m * τ ——— persamaan (10)
Jumlah caj dinyatakan sebagai
DQ = env Tambah
DQ / dt = envA
di mana DQ / dt sama dengan I, dinyatakan sebagai
Saya = envA
I / A = env
Di mana I / A = J
Ketumpatan semasa (J) = env ——– eq (11)
Pengganti eq (10) dalam eq (11)
J = en * Ee / m * τ
J = ne2τ / m * E
Di mana kekonduksian (σ) = ne2τ / m ——– eq (12)
J = σ * E ——– persamaan (13)
Seperti yang kita ketahui bahawa kekonduksian adalah timbal balik ketahanan iaitu σ = 1 / ρ
Pengganti σ = 1 / ρ dalam persamaan (12)
J = E / ρ ——— persamaan (14)
Di mana masa berehat diberikan sebagai
Masa rehat (τ) = λ√m / 3KBTeq (15)
Pengganti eq (15) dalam eq (12) kita mendapat persamaan kekonduksian sebagai
Kekonduksian (σ) = tidakduaλ / √m * 3KB* T
The formula kekonduksian elektrik diturunkan.
Permohonan
Beberapa aplikasi penting dalam industri adalah
- Rawatan air
- Pengesanan kebocoran
- Bersihkan di tempat
- Pengesanan antara muka
- Penyahgaraman
Kelebihan
Kelebihan kekonduksian ini merangkumi yang berikut.
- Cepat
- Kebolehpercayaan
- Kebolehulangan
- Tidak merosakkan
- Tahan lama
- Murah dll
Elektrik kekonduksian adalah salah satu teknologi baik yang kita gunakan dalam kehidupan seharian. Seperti yang kita ketahui, pada masa dahulu orang menggunakan kayu mancis, arang batu, dan lain-lain untuk tujuan panas tetapi sekarang teknologinya dikembangkan. Setiap alat elektrik terdiri daripada konduktor dalam ukuran kecil. Inilah soalan untuk anda yang menggunakan konduktor dalam telefon bimbit?