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电导率的影响因素和测量方法

教育装备采购网 2017-06-09 11:21 围观1231次

  电导率 (electric conductivity) 是表示物质传输电流能力强弱的种测量值。当施加电压于导体的两端时,其电荷载子会呈现朝某方向流动的行为,因而产生电流。电导率 是以欧姆定律定义为电流密度 和电场强度 的比率:有些物质会有异向性 (anisotropic) 的电导率,需用 3 X 3 矩阵来表达(使用数学术语,二阶张量,通常是对称的)。电导率是电阻率 的倒数。在际单位制中的单位是西门子/米 (S·m-1):电导率仪 (electrical conductivity meter) 是种是用来测量溶液电导率的仪器。

  影响因素

  (1)温度:电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的增而降低。半导体的电导率随着温度的增而增。在段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。为了要物质在不同温度状况的电导率,设定个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。

  (2)掺杂程度:固态半导体的掺杂程度会成电导率很大的变化。增加掺杂程度会成电导率。水溶液的电导率低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要标。水越纯净,电导率越低(电阻率越)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。

  (3)各向异性:有些物质会有异向性 (anisotropic) 的电导率,需用 3 X 3 矩阵来表达(使用数学术语,二阶张量,通常是对称的)。

  电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量般采用交流信号作用于电导池的两电板,由测量到的电导池常数K和两板之间的电导G而求得电导率σ。

  电导率测量中早采用的是交流电桥法,它直接测量到的是电导值。常用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器,在次仪表分由电导池和温度传感器组成,可以直接测量电解质溶液电导率。

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