電導(dǎo)率,物理學概念,也可以稱為導(dǎo)電率。在介質(zhì)中該量與電場強度E之積等于傳導(dǎo)電流密度J。對于各向異性介質(zhì),電導(dǎo)率是張量。生態(tài)學中,電導(dǎo)率是以數(shù)字表示的溶液傳導(dǎo)電流的能力。
解釋
電導(dǎo)率(conductivity)是用來描述物質(zhì)中電荷流動難易程度的參數(shù)。在公式中,電導(dǎo)率用希臘字母κ來表示。電導(dǎo)率σ單位是西門子/米(簡寫做S/m),為電阻率ρ的倒數(shù),即σ=1/ρ。
當1安培(1 A)電流通過物體的橫截面并存在1伏(1 V)電壓時,物體的電導(dǎo)就是1 S。西門子實際上等效于1安培/伏。如果σ是電導(dǎo)(單位西門子),I是電流(單位安培),E是電壓(單位伏),則:
σ = I/E
通常,當電壓保持不變時,這種直流電電路中的電流與電導(dǎo)成比例關(guān)系。如果電導(dǎo)加倍,則電流也加倍;如果電導(dǎo)減少到它初始值的1/10,電流也會變?yōu)樵瓉淼?/10。這個規(guī)則也適用于許多低頻率的交流電系統(tǒng)。在些交流電電路中,尤其是在電路中,情況就變得非常復(fù)雜,因為這些系統(tǒng)中的組件會存儲和釋放能量。
電導(dǎo)和電阻也有關(guān)系,如果R是個組件和設(shè)備的電阻(單位歐姆Ω),電導(dǎo)為G(單位西門子S),則:G = 1/R[1] 。
影響因素
溫度
電導(dǎo)率與溫度具有很大相關(guān)性。金屬的電導(dǎo)率隨著溫度的升而減小。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的升而增加。在段溫度值域內(nèi),電導(dǎo)率可以被近似為與溫度成正比。為了要物質(zhì)在不同溫度狀況的電導(dǎo)率,設(shè)定個共同的參考溫度。電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性,時??梢员磉_為,電導(dǎo)率對上溫度線圖的斜率。
各向異性
有些物質(zhì)會有各向異性(anisotropy) 的電導(dǎo)率,需用 3 X 3 矩陣來表達(使用數(shù)學術(shù)語,二階張量,通常是對稱的)。
測量方法
電導(dǎo)率的測量通常是溶液的電導(dǎo)率測量。固體導(dǎo)體的電阻率可以通過歐姆定律和電阻定律測量。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測量般采用交流信號作用于電導(dǎo)池的兩電板,由測量到的電導(dǎo)池常數(shù)K和兩電板之間的電導(dǎo)G而求得電導(dǎo)率σ。
電導(dǎo)率測量中很早采用的是交流電橋法,它直接測量到的是電導(dǎo)值。常用的儀器設(shè)置有常數(shù)調(diào)節(jié)器、溫度系數(shù)調(diào)節(jié)器和自動溫度補償器,在次儀表分由電導(dǎo)池和溫度傳感器組成,可以直接測量電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率。