Elektriksel iletkenliği deneyen ilk kişi Stephen Gray'dir. İngiliz boyacı ve astronomdur. Aralık 1666'da İngiltere'de doğdu ve 7 Şubat 1736'da Londra'da öldü. Benjamin Franklin, Alessandro Volta, Georg Simon Ohm , Andre Marine Ampere, Joseph John Thomson, deneylerinde farklı metal türleri kullanarak elektriksel iletkenlik sürecini gözlemleyen diğer bilim adamlarıdır. Önceki günlerde insanlar endüstrilerde, evlerde, gemilerde, motorlarda, demir kutularda vb. Elektrik üretmek için kömürü kullandılar. Bu makale elektrik iletkenliğine genel bir bakış tartışıyor.

Elektriksel İletkenlik nedir?

Elektriksel iletkenlik, iletkenlik veya Elektrolit iletkenliği veya iletkenlik veya EC olarak da adlandırabileceğimiz, belirli bir alan üzerinden elektrik iletme kabiliyetine sahip bir madde veya malzeme kabiliyetine sahip bir iletkenlik türü olarak tanımlanır. Elektriksel iletkenliğin sembolü sigma (σ) ile temsil edilir.

Çözeltide iyonlar bulunduğunda sadece maddeler elektrik iletir. İyonlar, çözeltide pozitif (+) veya negatif (-) yükler taşıyan bir parçacık olarak tanımlanır. EC ölçer ile ölçülür. İletkenlik Birimi: SI iletkenlik birimi, Werner Von Siemens ve Johann Georg Halske tarafından icat edilen Siemen'in metre başına (s / m) birimidir.

Elektriksel İletkenliğe Genel Bakış

Elektriksel İletkenlik, elektriği farklı metaller kullanarak ileten süreçtir. Elektrik dönüştüren cihazlar elektrik enerjisi diğer enerjilere. Elektrikli cihazlar, akımın iletilmesi için daha fazla güç tüketir ve sadece yüksek voltajda çalışır. Elektrikli cihazlardan bazıları su ısıtıcıları, televizyonlar, mikrodalga fırın, saç kurutma makineleri, öğütücüler, elektrikli süpürgeler, fanlar, buzdolabı vb.

Şu anda gümüş, alüminyum, altın, su, pirinç, kalay, kurşun, cıva, grafit, bakır, çelik, demir, deniz suyu, limon suyu, beton gibi farklı metal türleri kullanarak elektrik alıyoruz. iletkenler elektrik ileten. Kötü iletkenlerden bazıları elektrik iletmeyen Cam, kağıt, ahşap, bal, plastik, kauçuk, hava, Kükürt, gazlar, yağlar, elmaslar vb.

Malzemeler metal ve ametal olmak üzere iki türdendir. metallerin elektriksel iletkenliği Metaller elektriği ileten iyi iletkenlerdir ve metal olmayanlar elektriği iletmeyen kötü iletkenlerdir.

malzeme türleri

EC Ölçer

EC metre, suyun saflığını kontrol etmek için suyun elektriksel iletkenliğini ölçmek için kullanılır. 24 kHz kare dalgadan oluşur jeneratör , platin prob sensörü, I – V dönüştürücü, doğrultucu, filtre, IoT modülü, Atmega 328 mikrodenetleyici , ve Sıcaklık sensörü . EC sayacının blok şeması aşağıda gösterilmiştir:

ec-meter-blok-diyagramı

Kare Dalga Üreteci: Kare dalga üreteci, bir kare dalga biçiminde yalnızca dijital sinyaller üretir çünkü genlik seviyeleri sonludur.
Platin Prob Sensörü: Kare dalga üretecinin çıkışı, platinden oluşan sensör probuna girdi olarak verilir. Ortamdaki değişiklikleri tespit etmek için kullanılan bir cihazdır.
I - V Dönüştürücü: Verilen akım (i) ile orantılı olan bir voltaj (v) üretmek için kullanılır.
Doğrultucu: Doğrultucu, ac'yi (alternatif akımı) dc'ye (doğru akım) dönüştüren elektrikli bir cihazdır.
Filtrele: Sıvılarda veya gazlarda bulunan yabancı maddeleri gidermek için kullanılan bir cihazdır.
IoT Modülü: Makinelere ve eşyalara gömülü küçük bir elektronik cihazdır. Kablosuz bir ağ üzerinden veri göndermek ve almak için kullanılır.
Atmega328 Mikrodenetleyici: Bir IC'dir (Entegre Devre) elektronik cihazlara gömülü ve boyutu çok küçük.
Sıcaklık sensörü: Ortamdaki ve elektronik cihazlardaki sıcaklığı algılamak veya algılamak için kullanılan tek tip sensördür.

Suyun Elektriksel İletkenliği

Suyun elektriksel iletkenliği, tuz, şeker veya suda çözünen diğer herhangi bir çözücü eklediğimizde akımı geçerek iyonlara dönüşebilir. İyonlar, pozitif yüklü iyonlar ve negatif yüklü iyonlar olmak üzere iki türdür. İyonlara çözünen kimyasallar veya çözücüler, elektrolitler olarak da bilinir. Elektrik iletme kabiliyeti iyonlar tarafından arttırılır. Daha fazla iyon olduğunda suyun iletkenliği yüksektir ve daha az iyon bulunduğunda suyun iletkenliği düşüktür.

Elektriksel İletkenlik Örnekleri

Suda çözünmüş suyun iletkenliğini test etmek için bir pil (9v), damıtılmış su, beher, tel, şeker, kabartma tozu gerekir. elektriksel iletkenlik örnekleri vardır

Örnek 1: Telleri bataryaya doğru şekilde bağlayın ve bir beher içerisine 50 ml damıtılmış su alın ve bataryanın tellerini beher içine yerleştirin, damıtılmış su elektrik iletmediği için beherde gaz kabarcığı oluşmaz.

Örnek 2: Benzer şekilde, kabloları bataryaya doğru şekilde bağlayın ve bir beher içine 50 ml musluk suyu alın ve bataryanın tellerini beher içine yerleştirin, musluk suyu da elektrik iletmediği için beherde gaz kabarcığı oluşmaz.

Örnek 3: Benzer şekilde, kabloları aküye uygun şekilde bağlayın ve bir beherde 50 ml distile su alın ve biraz kabartma tozu ekleyin ve iyice durulayın, pilin tellerini beher içine yerleştirin, soda iyi bir iletken olduğu için beherde gaz kabarcıkları oluşacaktır. elektrik ileten.

“elektrik motoru için hız kontrolü ”

Elektriksel İletkenlik Denklemi

Bildiğimiz gibi Ohm kanunu yani akım (I), gerilim (V) ve direnç (R) oranına eşittir. Olarak ifade edilir

I = V / R ——– eq (1)

'Ben' Nerede Mevcut?

'V' Gerilimdir

'R' Dirençtir

Direnç, enine kesit alanına göre direnç ve uzunluğun bir ürünü olarak tanımlanır. Direnç denklemi şu şekilde ifade edilir:

R = ρ * L / A ——– eq (2)

'R' Direniş Nerede

Eşitlik (2) 'den özdirenç şu şekilde ifade edilir:

ρ = R * A / L ——– eq (3)

'Ρ' Dirençlilik

'L' Uzunluktur

Kesit alanı

İletkenlik, dirençliliğin bir karşılığı olarak tanımlanır ve şu şekilde ifade edilir:

σ = 1 / ρ ——— eq (4)

Eşitlik (4) eq (3) 'ü ikame etmek,

“5 volt 3 amper regülatör ”

σ = 1 / R * A / L

İletkenlik (σ) = L / R * A ——– eq (5)

Elektriksel İletkenlik (σ) = L / R * A türetilir

Kuvvetin eşit olduğunu biliyoruz

F = Ee ——— eq (6)

F = ma ——— eq (7)

'F' nin Kuvvet Olduğu Yer

'M' kütledir

'A' bir ivmedir

Eşitlik eq (6) ve (7) ivme alacak

Evet = hayır

a = Ee / m ——— eq (8)

Sürüklenme hızı şu şekilde ifade edilir:

V = aτ ———- eq (9)

Eq (8) eq (9) 'da yer değiştirerek

V = Ee / m * τ ——— eq (10)

“rc alçak geçiren filtre grafiği ”

Toplam ücret şu şekilde ifade edilir:

DQ = env Ekle

DQ / dt = envA

DQ / dt, I'e eşittir, şu şekilde ifade edilir:

I = envA

I / A = env

Nerede I / A = J

Akım yoğunluğu (J) = env ——– eq (11)

Eşitlik (11) 'de yerine eq (10)

J = tr * Ee / m * τ

J = ne2τ / m * E

İletkenlik (σ) = ne2τ / m ——– eq (12) olduğunda

J = σ * E ——– eq (13)

İletkenliğin özdirencin tersi olduğunu bildiğimiz gibi, yani σ = 1 / ρ

Σ = 1 / ρ yerine eq (12)

J = E / ρ ——— eq (14)

Gevşeme zamanının verildiği yer

Gevşeme süresi (τ) = λ√m / 3K_BTeq (15)

Eşitlik (12) 'deki eq (15) yerine, iletkenlik denklemini şu şekilde elde ederiz:

İletkenlik (σ) = hayır^ikiλ / √m * 3K_B* T

elektriksel iletkenlik formülü türetilmiştir.

Uygulamalar

Endüstrilerdeki bazı önemli uygulamalar

Su arıtma
Sızıntı tespiti
Temiz yer
Arayüz algılama
Tuzdan arındırma

Avantajları

Bu iletkenliğin avantajları aşağıdakileri içerir.

Hızlı
Güvenilirlik
Tekrarlanabilirlik
Yıkıcı olmayan
Dayanıklı
Ucuz vb.

Elektriksel iletkenlik günlük hayatımızda kullandığımız iyi teknolojilerden biridir. Bildiğimiz gibi, eskiden insanlar ısınma amaçlı kibrit çubukları, kömür vb. Kullanıyorlardı ama şimdi teknoloji gelişti. Her elektrikli cihaz küçük boyutlarda iletkenlerden oluşur. İşte size sorulacak soru cep telefonlarında hangi iletken kullanıyor?