მასალების ელექტრონული გამტარობა. სხვადასხვა ნივთიერების ელექტრული გამტარობა

სიგრძის და მანძილის გადამყვანი მასის გადამყვანი ნაყარი პროდუქტებისა და საკვები პროდუქტების მოცულობის ზომების გადამყვანი ფართობის გადამყვანი მოცულობისა და საზომი ერთეულების გადამყვანი კულინარიულ რეცეპტებში ტემპერატურის გადამყვანი წნევის, მექანიკური სტრესის გადამყვანი, იანგის მოდული ენერგიისა და მუშაობის გადამყვანი სიმძლავრის გადამყვანი ძალის გადამყვანი დროის კონვერტორი ხაზოვანი სიჩქარის გადამყვანი ბრტყელი კუთხე თერმოეფექტურობის და საწვავის ეფექტურობის კონვერტორი რიცხვების გადამყვანი სხვადასხვა რიცხვების სისტემაში ინფორმაციის რაოდენობის საზომი ერთეულების გადამყვანი ვალუტის განაკვეთები ქალის ტანსაცმელი და ფეხსაცმლის ზომები მამაკაცის ტანსაცმელი და ფეხსაცმლის ზომები კუთხური სიჩქარისა და ბრუნვის სიხშირის გადამყვანი ამაჩქარებელი. კუთხური აჩქარების გადამყვანი სიმკვრივის გადამყვანი სპეციფიური მოცულობის გადამყვანი ინერციის მომენტის გადამყვანი ძალის მომენტის გადამყვანი ბრუნვის გადამყვანი წვის სპეციფიკური სითბო გადამყვანი (მასით) ენერგიის სიმკვრივე და წვის სპეციფიკური სითბო გადამყვანი (მოცულობით) ტემპერატურის სხვაობის გადამყვანი თერმული გაფართოების გადამყვანის კოეფიციენტი თერმული წინააღმდეგობის გადამყვანი თბოგამტარობის გადამყვანი სპეციფიკური სითბოს სიმძლავრის გადამყვანი ენერგიის ექსპოზიციის და თერმული გამოსხივების სიმძლავრის გადამყვანი სითბოს ნაკადის სიმკვრივის გადამყვანი სითბოს გადაცემის კოეფიციენტის გადამყვანი მოცულობის ნაკადის სიჩქარის გადამყვანი მასის ნაკადის სიჩქარის გადამყვანი მოლური ნაკადის გადამყვანი მასის ნაკადის სიმკვრივის გადამყვანი მოლური კონცენტრაციის გადამყვანი მასის კონცენტრაცია ხსნარის გადამყვანში დინამიური (აბსოლუტური) სიბლანტის გადამყვანი კინემატიკური სიბლანტის გადამყვანი ზედაპირული დაძაბულობის გადამყვანი ორთქლის გამტარიანობის გადამყვანი წყლის ორთქლის ნაკადის სიმკვრივის კონვერტორი ხმის დონის კონვერტორი მიკროფონის მგრძნობელობის კონვერტორი ხმის წნევის დონის კონვერტორი (SPL) ხმის წნევის დონის კონვერტორი არჩევით რეფერენციული წნევის სიკაშკაშე კონვერტორი სიხშირის სიკაშკაშე კონვერტორი ტალღის სიგრძის გადამყვანი დიოპტრიის სიმძლავრე და ფოკუსური სიგრძე დიოპტერის სიმძლავრე და ლინზების გადიდება (×) კონვერტორი ელექტრული მუხტი ხაზოვანი მუხტის სიმკვრივის კონვერტორი ზედაპირის დატენვის სიმკვრივის გადამყვანი მოცულობის დამუხტვის სიმკვრივის გადამყვანი ელექტრული დენის ხაზოვანი დენის სიმკვრივის გადამყვანი ზედაპირის დენის სიმკვრივის გადამყვანი ელექტრული ველის სიძლიერის პოტენციალი კონვერტორი Electrovoltsta ელექტრული წინააღმდეგობის გადამყვანი ელექტრული წინაღობის გადამყვანი ელექტრული გამტარობის გადამყვანი ელექტრული გამტარობის გადამყვანი ელექტრული ტევადობის ინდუქციური გადამყვანი ამერიკული მავთულის გამზომი კონვერტორი დონეები dBm (dBm ან dBm), dBV (dBV), ვატი და ა.შ. ერთეული მაგნიტოძრავის ძალის გადამყვანი მაგნიტური ველის სიძლიერის გადამყვანი მაგნიტური ნაკადის გადამყვანი მაგნიტური ინდუქციური გადამყვანი რადიაცია. მაიონებელი გამოსხივების შთანთქმის დოზის სიჩქარის გადამყვანი რადიოაქტიურობა. რადიოაქტიური დაშლის გადამყვანი რადიაცია. ექსპოზიციის დოზის გადამყვანი რადიაცია. აბსორბირებული დოზის გადამყვანი ათწილადი პრეფიქსის გადამყვანი მონაცემთა გადაცემა ტიპოგრაფიისა და გამოსახულების დამუშავების ერთეულის გადამყვანი ხის მოცულობის ერთეულის გადამყვანი მოლური მასის გამოთვლა ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი D.I. მენდელეევის მიერ

ელექტრული გამტარობის 1 ჩვეულებრივი ერთეული = 0,0001 სიმენსი მეტრზე [S/m]

Საწყისი ღირებულება

კონვერტირებული ღირებულება

სიმენსი მეტრზე პიკოსიმენსი მეტრზე მო მეტრზე მო თითო სანტიმეტრზე აბმო მეტრზე აბმო თითო სანტიმეტრზე სტატმო მეტრზე სტამო თითო სანტიმეტრზე სიმენსი თითო სანტიმეტრზე მილიზიმენსი მეტრზე მილიზიმენსი თითო სანტიმეტრზე მიკროზიმენსი მეტრზე მიკროზიმენსი მეტრზე მიკროზიმენსი მეტრზე მიკროზიმენსი მეტრზე მიკროზიმენსი მეტრზე , კოეფიციენტი. გადაანგარიშება 700 ppm, კოეფიციენტი. გადაანგარიშება 500 ppm, კოეფიციენტი. გადაანგარიშება 640 TDS, ppm, კოეფიციენტი. გადაანგარიშება 640 TDS, ppm, კოეფიციენტი. გადაანგარიშება 550 TDS, ppm, კოეფიციენტი. გადაანგარიშება 500 TDS, ppm, კოეფიციენტი. გადაანგარიშება 700

მოცულობის დატენვის სიმკვრივე

მეტი ელექტრული გამტარობის შესახებ

შესავალი და განმარტებები

ელექტრული გამტარობა (ან ელექტროგამტარობა)არის ნივთიერების უნარის გატარება ელექტრული დენის ან მასში ელექტრული მუხტების გადაადგილების საზომი. ეს არის დენის სიმკვრივისა და ელექტრული ველის სიძლიერის თანაფარდობა. თუ გავითვალისწინებთ გამტარ მასალის კუბს 1 მეტრის გვერდით, მაშინ გამტარობა ტოლი იქნება ამ კუბის ორ მოპირდაპირე მხარეს შორის გაზომილი ელექტროგამტარობის ტოლი.

სპეციფიკური გამტარობა დაკავშირებულია გამტარობასთან შემდეგი ფორმულით:

G = σ(A/l)

სად გ- ელექტრო გამტარობის, σ - სპეციფიური ელექტროგამტარობა, ა- გამტარის კვეთა ელექტრული დენის მიმართულების პერპენდიკულარული და ლ- დირიჟორის სიგრძე. ეს ფორმულა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი ცილინდრის ან პრიზმის ფორმის გამტართან. გაითვალისწინეთ, რომ ამ ფორმულის გამოყენება შესაძლებელია მართკუთხა პარალელეპიპედისთვისაც, რადგან ეს არის პრიზმის განსაკუთრებული შემთხვევა, რომლის ფუძე არის მართკუთხედი. შეგახსენებთ, რომ ელექტრული გამტარობა არის ელექტრული წინაღობის ორმხრივი.

ფიზიკისა და ტექნოლოგიებისგან შორს მყოფ ადამიანებს შეიძლება გაუჭირდეთ გამტარის გამტარობასა და ნივთიერების სპეციფიკურ გამტარობას შორის განსხვავების გაგება. ამასობაში, რა თქმა უნდა, ეს არის სხვადასხვა ფიზიკური რაოდენობა. გამტარობა არის მოცემული გამტარის ან მოწყობილობის თვისება (როგორიცაა რეზისტორი ან დაფარვის აბაზანა), ხოლო გამტარობა არის მასალის თანდაყოლილი თვისება, საიდანაც მზადდება ეს გამტარი ან მოწყობილობა. მაგალითად, სპილენძის გამტარობა ყოველთვის ერთნაირია, მიუხედავად იმისა, თუ როგორ იცვლება სპილენძის ობიექტის ფორმა და ზომა. ამავდროულად, სპილენძის მავთულის გამტარობა დამოკიდებულია მის სიგრძეზე, დიამეტრზე, მასაზე, ფორმაზე და სხვა ფაქტორებზე. რა თქმა უნდა, უფრო მაღალი გამტარობის მასალებისგან დამზადებულ მსგავს ობიექტებს უფრო მაღალი გამტარობა აქვთ (თუმცა არა ყოველთვის).

ერთეულთა საერთაშორისო სისტემაში (SI) ელექტრული გამტარობის ერთეულია Siemens მეტრზე (S/m). მასში შემავალი გამტარობის ერთეულს გერმანელი მეცნიერის, გამომგონებლისა და მეწარმის ვერნერ ფონ სიმენსის (1816–1892) სახელი ეწოდა. მის მიერ დაარსებული 1847 წელს, Siemens AG (Siemens) არის ერთ-ერთი უდიდესი კომპანია, რომელიც აწარმოებს ელექტრო, ელექტრონულ, ენერგეტიკულ, სატრანსპორტო და სამედიცინო აღჭურვილობას.

ელექტრული გამტარობის დიაპაზონი ძალიან ფართოა: მაღალი წინააღმდეგობის მქონე მასალებიდან, როგორიცაა მინა (რომელიც, სხვათა შორის, კარგად ატარებს ელექტროენერგიას წითლად გაცხელების შემთხვევაში) ან პოლიმეთილ მეთაკრილატის (პლექსიგლასი) ძალიან კარგ გამტარებლებზე, როგორიცაა ვერცხლი, სპილენძი ან ოქრო. ელექტრული გამტარობა განისაზღვრება მუხტების (ელექტრონების და იონების) რაოდენობის მიხედვით, მათი მოძრაობის სიჩქარით და ენერგიის ოდენობით, რომლის გადატანა შეუძლიათ. სხვადასხვა ნივთიერების წყალხსნარებს, რომლებიც გამოიყენება, მაგალითად, აბაზანების დასაფენად, აქვთ საშუალო გამტარობის მნიშვნელობები. ელექტროლიტების კიდევ ერთი მაგალითი საშუალო გამტარობის მნიშვნელობებით არის სხეულის შიდა გარემო (სისხლი, პლაზმა, ლიმფა და სხვა სითხეები).

ლითონების, ნახევარგამტარების და დიელექტრიკების გამტარობა დეტალურად არის განხილული Physical Quantity Converter ვებსაიტის შემდეგ სტატიებში: და Electrical Converter. ამ სტატიაში უფრო დეტალურად განვიხილავთ ელექტროლიტების სპეციფიკურ გამტარობას, ასევე მეთოდებსა და მარტივ აღჭურვილობას მისი გაზომვისთვის.

ელექტროლიტების სპეციფიური ელექტროგამტარობა და მისი გაზომვა

წყალხსნარების სპეციფიკური გამტარობა, რომლებშიც ელექტრული დენი წარმოიქმნება დამუხტული იონების გადაადგილების შედეგად, განისაზღვრება მუხტის მატარებლების რაოდენობით (ხსნარში ნივთიერების კონცენტრაცია), მათი მოძრაობის სიჩქარით (იონების მობილურობა). დამოკიდებულია ტემპერატურაზე) და მათ მუხტზე (განსაზღვრულია იონების ვალენტურობით). ამიტომ, უმეტეს წყალხსნარებში კონცენტრაციის მატება იწვევს იონების რაოდენობის ზრდას და, შესაბამისად, გამტარობის მატებას. თუმცა, გარკვეული მაქსიმუმის მიღწევის შემდეგ, ხსნარის სპეციფიკური გამტარობა შეიძლება დაიწყოს კლება ხსნარის კონცენტრაციის შემდგომი ზრდით. ამრიგად, ერთი და იგივე მარილის ორი განსხვავებული კონცენტრაციის მქონე ხსნარებს შეიძლება ჰქონდეთ იგივე გამტარობა.

ტემპერატურა ასევე მოქმედებს გამტარობაზე, რადგან ტემპერატურის მატებასთან ერთად, იონები უფრო სწრაფად მოძრაობენ, რის შედეგადაც იზრდება გამტარობა. სუფთა წყალი ელექტროენერგიის ცუდი გამტარია. ჩვეულებრივ გამოხდილ წყალს, რომელიც შეიცავს ჰაერის ნახშირორჟანგს წონასწორობაში და მთლიანი მინერალიზაცია 10 მგ/ლ-ზე ნაკლები, აქვს სპეციფიური ელექტრული გამტარობა დაახლოებით 20 mS/cm. სხვადასხვა ხსნარის სპეციფიკური გამტარობა მოცემულია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში.

ხსნარის სპეციფიკური გამტარობის დასადგენად გამოიყენება წინაღობის მრიცხველი (ომმეტრი) ან გამტარობა. ეს არის თითქმის იდენტური მოწყობილობები, რომლებიც განსხვავდება მხოლოდ მასშტაბით. ორივე ზომავს ძაბვის ვარდნას მიკროსქემის იმ მონაკვეთზე, რომლის მეშვეობითაც ელექტრო დენი მიედინება მოწყობილობის ბატარეიდან. გაზომილი გამტარობის მნიშვნელობა ხელით ან ავტომატურად გარდაიქმნება სპეციფიკურ გამტარობად. ეს კეთდება საზომი მოწყობილობის ან სენსორის ფიზიკური მახასიათებლების გათვალისწინებით. გამტარობის სენსორები მარტივია: ისინი ელექტროლიტში ჩაძირული წყვილი (ან ორი წყვილი) ელექტროდია. გამტარობის გაზომვის სენსორები ხასიათდება გამტარობის სენსორის მუდმივი, რომელიც უმარტივეს შემთხვევაში განისაზღვრება, როგორც ელექტროდებს შორის მანძილის თანაფარდობა დდენის დინების პერპენდიკულარულ ფართობზე (ელექტროდზე). ა

ეს ფორმულა კარგად მუშაობს, თუ ელექტროდების ფართობი მნიშვნელოვნად აღემატება მათ შორის მანძილს, რადგან ამ შემთხვევაში ელექტრული დენის უმეტესი ნაწილი მიედინება ელექტროდებს შორის. მაგალითი: 1 კუბური სანტიმეტრი სითხეზე K = D/A= 1 სმ/1 სმ² = 1 სმ-1. გაითვალისწინეთ, რომ გამტარობის სენსორები მცირე ელექტროდებით, რომლებიც ერთმანეთისგან შედარებით დიდ მანძილზეა დაშორებული, ხასიათდება სენსორის მუდმივი მნიშვნელობებით 1.0 სმ-1 და მეტი. ამავდროულად, სენსორებს ერთმანეთთან ახლოს მდებარე შედარებით დიდი ელექტროდებით აქვთ მუდმივი 0,1 სმ-1 ან ნაკლები. სხვადასხვა მოწყობილობების ელექტრული გამტარობის საზომი სენსორის მუდმივი მერყეობს 0,01-დან 100 სმ-1-მდე.

თეორიული სენსორის მუდმივი: მარცხნივ - კ= 0,01 სმ-1, მარჯვნივ - კ= 1 სმ-1

გაზომილი გამტარობისგან გამტარობის მისაღებად გამოიყენება შემდეგი ფორმულა:

σ = K ∙ G

σ - ხსნარის სპეციფიკური გამტარობა S/cm-ში;

კ- სენსორის მუდმივი სმ-1;

გ- სენსორის გამტარობა siemens-ში.

სენსორის მუდმივი, როგორც წესი, არ გამოითვლება მისი გეომეტრიული ზომებიდან, მაგრამ იზომება კონკრეტულ საზომ მოწყობილობაში ან სპეციფიკურ საზომ მოწყობილობებში ცნობილი გამტარობის ხსნარის გამოყენებით. ეს გაზომილი მნიშვნელობა შედის გამტარობის მრიცხველში, რომელიც ავტომატურად ითვლის გამტარობას ხსნარის გაზომილი გამტარობის ან წინააღმდეგობის მნიშვნელობებიდან. იმის გამო, რომ გამტარობა დამოკიდებულია ხსნარის ტემპერატურაზე, მისი გაზომვის მოწყობილობები ხშირად შეიცავს ტემპერატურის სენსორს, რომელიც ზომავს ტემპერატურას და უზრუნველყოფს გაზომვების ავტომატური ტემპერატურის კომპენსაციას, ანუ შედეგების ნორმალიზებას სტანდარტულ ტემპერატურამდე 25 ° C. .

გამტარობის გაზომვის უმარტივესი გზაა ძაბვის გამოყენება ხსნარში ჩაძირულ ორ ბრტყელ ელექტროდზე და გაზომეთ დენი. ამ მეთოდს პოტენციომეტრიული ეწოდება. ოჰმის კანონის მიხედვით, გამტარობა გარის დენის თანაფარდობა მეძაბვისკენ უ:

თუმცა, ყველაფერი არ არის ისეთი მარტივი, როგორც ზემოთ აღწერილი - გამტარობის გაზომვისას ბევრი პრობლემაა. თუ პირდაპირი დენი გამოიყენება, იონები გროვდება ელექტროდების ზედაპირებზე. ასევე, ქიმიური რეაქცია შეიძლება მოხდეს ელექტროდების ზედაპირებზე. ეს იწვევს ელექტროდის ზედაპირებზე პოლარიზაციის წინააღმდეგობის გაზრდას, რაც თავის მხრივ იწვევს მცდარ შედეგებს. თუ თქვენ ცდილობთ გაზომოთ, მაგალითად, ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარის წინააღმდეგობა ჩვეულებრივი ტესტერით, ნათლად დაინახავთ, თუ როგორ იცვლება ციფრული მოწყობილობის ეკრანზე მაჩვენებლები საკმაოდ სწრაფად წინააღმდეგობის გაზრდის მიმართულებით. პოლარიზაციის გავლენის აღმოსაფხვრელად, ხშირად გამოიყენება ოთხი ელექტროდის სენსორის დიზაინი.

პოლარიზაციის თავიდან აცილება ან, ნებისმიერ შემთხვევაში, შემცირება შესაძლებელია, თუ გაზომვისას იყენებთ ალტერნატიულ დენს პირდაპირი დენის ნაცვლად და სიხშირის დარეგულირებაც კი გამტარებლობის მიხედვით. დაბალი გამტარობის გასაზომად გამოიყენება დაბალი სიხშირეები, სადაც პოლარიზაციის გავლენა მცირეა. მაღალი გამტარობის გასაზომად გამოიყენება უფრო მაღალი სიხშირეები. როგორც წესი, სიხშირე რეგულირდება ავტომატურად გაზომვის პროცესში, ხსნარის მიღებული გამტარობის მნიშვნელობების გათვალისწინებით. თანამედროვე ციფრული ორი ელექტროდის გამტარობის მრიცხველები, როგორც წესი, იყენებენ რთული AC დენის ტალღის ფორმებს და ტემპერატურის კომპენსაციას. მათი დაკალიბრება ხდება ქარხანაში, მაგრამ ექსპლუატაციის დროს ხშირად საჭიროა ხელახალი კალიბრაცია, ვინაიდან საზომი უჯრედის (სენსორის) მუდმივი იცვლება დროთა განმავლობაში. მაგალითად, ის შეიძლება შეიცვალოს, როდესაც სენსორები ბინძურდება ან ელექტროდები განიცდიან ფიზიკურ და ქიმიურ ცვლილებებს.

ტრადიციულ ორ ელექტროდიანი გამტარობის მრიცხველში (ეს არის ის, რომელსაც ჩვენ გამოვიყენებთ ჩვენს ექსპერიმენტში), მონაცვლეობითი ძაბვა გამოიყენება ორ ელექტროდს შორის და იზომება ელექტროდებს შორის გამავალი დენი. ამ მარტივ მეთოდს ერთი ნაკლი აქვს – იზომება არა მხოლოდ ხსნარის წინაღობა, არამედ ელექტროდების პოლარიზებით გამოწვეული წინაღობაც. პოლარიზაციის გავლენის შესამცირებლად გამოიყენება ოთხი ელექტროდის სენსორის დიზაინი, ასევე ელექტროდების დაფარვა პლატინის შავით.

ზოგადი მინერალიზაცია

ელექტრული გამტარობის საზომი მოწყობილობები ხშირად გამოიყენება დასადგენად მთლიანი მინერალიზაცია ან მყარი შემცველობა(ინგლ. სულ გახსნილი მყარი ნივთიერებები, TDS). ეს არის სითხეში შემავალი ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების საერთო რაოდენობის საზომი სხვადასხვა ფორმით: იონიზებული, მოლეკულური (დაშლილი), კოლოიდური და სუსპენზია (გაუხსნელი). ხსნარებში შედის ნებისმიერი არაორგანული მარილი. ძირითადად ეს არის კალციუმის, კალიუმის, მაგნიუმის, ნატრიუმის ქლორიდები, ბიკარბონატები და სულფატები, აგრეთვე წყალში გახსნილი ზოგიერთი ორგანული ნივთიერება. ტოტალურ მინერალიზაციად კლასიფიცირებისთვის, ნივთიერებები უნდა იყოს გახსნილი ან ძალიან წვრილი ნაწილაკების სახით, რომლებიც გაივლიან 2 მიკრომეტრზე ნაკლები ფორების დიამეტრის მქონე ფილტრებს. ნივთიერებები, რომლებიც მუდმივად შეჩერებულია ხსნარში, მაგრამ ვერ გაივლის ასეთ ფილტრს, ე.წ შეჩერებული მყარი(ინგლ. სულ შეჩერებული მყარი ნივთიერებები, TSS). მთლიანი შეჩერებული მყარი ნივთიერებები ჩვეულებრივ იზომება წყლის ხარისხის დასადგენად.

მყარი ნივთიერებების შემცველობის გაზომვის ორი მეთოდი არსებობს: გრავიმეტრული ანალიზი, რომელიც ყველაზე ზუსტი მეთოდია და გამტარობის გაზომვა. პირველი მეთოდი ყველაზე ზუსტია, მაგრამ მოითხოვს დიდ დროს და ლაბორატორიულ აღჭურვილობას, რადგან წყალი უნდა აორთქლდეს მშრალი ნარჩენების მისაღებად. ეს ჩვეულებრივ კეთდება 180°C-ზე ლაბორატორიულ პირობებში. სრული აორთქლების შემდეგ, ნარჩენი იწონება ზუსტი სასწორზე.

მეორე მეთოდი არ არის ისეთი ზუსტი, როგორც გრავიმეტრული ანალიზი. თუმცა, ეს არის ძალიან მოსახერხებელი, ფართოდ გავრცელებული და ყველაზე სწრაფი მეთოდი, რადგან ეს არის მარტივი გამტარობისა და ტემპერატურის გაზომვა, რომელიც ხორციელდება რამდენიმე წამში იაფი საზომი ხელსაწყოთი. სპეციფიკური ელექტრული გამტარობის გაზომვის მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის გამო, რომ წყლის სპეციფიკური გამტარობა პირდაპირ დამოკიდებულია მასში გახსნილი იონიზებული ნივთიერებების რაოდენობაზე. ეს მეთოდი განსაკუთრებით მოსახერხებელია სასმელი წყლის ხარისხის მონიტორინგისთვის ან ხსნარში იონების საერთო რაოდენობის შესაფასებლად.

გაზომილი გამტარობა დამოკიდებულია ხსნარის ტემპერატურაზე. ანუ, რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია გამტარობა, რადგან ხსნარში იონები უფრო სწრაფად მოძრაობენ ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ტემპერატურისგან დამოუკიდებელი გაზომვების მისაღებად გამოიყენება სტანდარტული (საცნობარო) ტემპერატურის კონცეფცია, რომლის მიხედვითაც მცირდება გაზომვის შედეგები. საცნობარო ტემპერატურა საშუალებას გაძლევთ შეადაროთ სხვადასხვა ტემპერატურაზე მიღებული შედეგები. ამრიგად, გამტარობის მრიცხველს შეუძლია გაზომოს ფაქტობრივი გამტარობა და შემდეგ გამოიყენოს კორექტირების ფუნქცია, რომელიც ავტომატურად დაარეგულირებს შედეგს საცნობარო ტემპერატურამდე 20 ან 25°C. თუ საჭიროა ძალიან მაღალი სიზუსტე, ნიმუში შეიძლება განთავსდეს ინკუბატორში, შემდეგ მრიცხველის დაკალიბრება შესაძლებელია იმავე ტემპერატურაზე, რომელიც გამოყენებული იქნება გაზომვებში.

თანამედროვე გამტარობის მრიცხველების უმეტესობას აქვს ჩაშენებული ტემპერატურის სენსორი, რომელიც გამოიყენება როგორც ტემპერატურის კორექტირებისთვის, ასევე ტემპერატურის გასაზომად. ყველაზე მოწინავე ინსტრუმენტებს შეუძლიათ გაზომონ და აჩვენონ გაზომილი მნიშვნელობები გამტარობის, წინააღმდეგობის, მარილიანობის, მთლიანი მარილიანობის და კონცენტრაციის ერთეულებში. თუმცა, კიდევ ერთხელ აღვნიშნავთ, რომ ყველა ეს მოწყობილობა ზომავს მხოლოდ გამტარობას (წინააღმდეგობას) და ტემპერატურას. ეკრანზე ნაჩვენები ყველა ფიზიკური რაოდენობა გამოითვლება მოწყობილობის მიერ გაზომილი ტემპერატურის გათვალისწინებით, რომელიც გამოიყენება ტემპერატურის ავტომატური კომპენსაციისთვის და გაზომილი მნიშვნელობების სტანდარტულ ტემპერატურამდე მიყვანისთვის.

ექსპერიმენტი: მთლიანი მინერალიზაციისა და გამტარობის გაზომვა

და ბოლოს, ჩვენ ჩავატარებთ რამდენიმე ექსპერიმენტს გამტარობის გასაზომად იაფი TDS-3 მთლიანი მინერალიზაციის მრიცხველის გამოყენებით (ასევე უწოდებენ სალინომეტრს, სალინომეტრს ან გამტარობის მრიცხველს). "უსახელო" TDS-3 მოწყობილობის ფასი eBay-ზე, მიწოდების ჩათვლით, 3,00 აშშ დოლარზე ნაკლებია. ზუსტად იგივე მოწყობილობა, მაგრამ მწარმოებლის სახელით, 10-ჯერ მეტი ღირს. მაგრამ ეს არის მათთვის, ვისაც სურს გადაიხადოს ბრენდისთვის, თუმცა ძალიან დიდია ალბათობა იმისა, რომ ორივე მოწყობილობა წარმოიქმნება იმავე ქარხანაში. TDS-3 ახორციელებს ტემპერატურის კომპენსაციას და ამ მიზნით აღჭურვილია ტემპერატურის სენსორით, რომელიც მდებარეობს ელექტროდების გვერდით. ამიტომ, ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც თერმომეტრი. კიდევ ერთხელ უნდა აღინიშნოს, რომ მოწყობილობა რეალურად ზომავს არა თავად მინერალიზაციას, არამედ წინააღმდეგობას ორ მავთულის ელექტროდსა და ხსნარის ტემპერატურას შორის. ის ავტომატურად ითვლის ყველაფერს კალიბრაციის ფაქტორების გამოყენებით.

მთლიანი მინერალიზაციის მრიცხველი დაგეხმარებათ განსაზღვროთ მყარი ნივთიერებების შემცველობა, მაგალითად, სასმელი წყლის ხარისხის მონიტორინგისას ან წყლის მარილიანობის განსაზღვრისას აკვარიუმში ან მტკნარი წყლის აუზში. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას წყლის ხარისხის მონიტორინგისთვის წყლის ფილტრაციისა და გამწმენდის სისტემებში, რათა იცოდეთ როდის არის ფილტრის ან მემბრანის გამოცვლის დრო. ინსტრუმენტი ქარხნულად დაკალიბრებულია 342 ppm (ნაწილი მილიონზე ან მგ/ლ) ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარით, NaCl. მოწყობილობის საზომი დიაპაზონი არის 0–9990 ppm ან მგ/ლ. PPM - ნაწილი მილიონზე, ფარდობითი მნიშვნელობების საზომი განზომილებიანი ერთეული, რომელიც უდრის საბაზისო ინდიკატორის 1 10-6-ს. მაგალითად, მასობრივი კონცენტრაცია 5 მგ/კგ = 5 მგ 1,000,000 მგ = 5 ppm ან ppm. ისევე, როგორც პროცენტი არის მეასედი, ppm არის მემილიონედი. პროცენტები და ppm ძალიან ჰგავს მნიშვნელობით. ნაწილები მილიონზე, პროცენტებისგან განსხვავებით, სასარგებლოა ძალიან სუსტი ხსნარების კონცენტრაციის მითითებისთვის.

მოწყობილობა ზომავს ელექტრულ გამტარობას ორ ელექტროდს შორის (ანუ, წინააღმდეგობის ორმხრივი), შემდეგ შედეგს გარდაქმნის სპეციფიკურ ელექტროგამტარობად (ინგლისურ ლიტერატურაში ხშირად გამოიყენება EC აბრევიატურა) ზემოთ მოცემული გამტარობის ფორმულის გამოყენებით, სენსორის მუდმივის გათვალისწინებით. K, შემდეგ ასრულებს სხვა კონვერტაციას მიღებული გამტარობის გამრავლებით კონვერტაციის კოეფიციენტზე 500. შედეგი არის მთლიანი მარილიანობის მნიშვნელობა მილიონზე ნაწილებში (ppm). ამის შესახებ მეტი დეტალები ქვემოთ.

ეს მთლიანი მინერალიზაციის მრიცხველი არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას მარილის მაღალი შემცველობის წყლის ხარისხის შესამოწმებლად. მარილის მაღალი შემცველობის ნივთიერებების მაგალითებია ზოგიერთი საკვები (ჩვეულებრივი წვნიანი ნორმალური მარილის შემცველობით 10 გ/ლ) და ზღვის წყალი. ნატრიუმის ქლორიდის მაქსიმალური კონცენტრაცია, რომელიც ამ მოწყობილობას შეუძლია გაზომოს, არის 9990 ppm ან დაახლოებით 10 გ/ლ. ეს არის მარილის ტიპიური კონცენტრაცია საკვებში. ამ მოწყობილობას ასევე არ შეუძლია გაზომოს ზღვის წყლის მარილიანობა, რადგან ის ჩვეულებრივ არის 35 გ/ლ ან 35000 ppm, რაც ბევრად აღემატება მოწყობილობას. თუ თქვენ ცდილობთ გაზომოთ ასეთი მაღალი კონცენტრაცია, ინსტრუმენტი აჩვენებს შეცდომის შეტყობინებას Err.

TDS-3 მარილიანობის მრიცხველი ზომავს სპეციფიკურ გამტარობას და იყენებს ეგრეთ წოდებულ „500 სკალას“ (ან „NaCl სკალას“) კალიბრაციისა და კონცენტრაციაზე გადასაყვანად. ეს ნიშნავს, რომ ppm კონცენტრაციის მისაღებად გამტარობის მნიშვნელობა mS/cm-ში მრავლდება 500-ზე. ანუ, მაგალითად, 1.0 mS/cm მრავლდება 500-ზე, რომ მივიღოთ 500 ppm. სხვადასხვა ინდუსტრია იყენებს სხვადასხვა მასშტაბებს. მაგალითად, ჰიდროპონიკაში გამოიყენება სამი სასწორი: 500, 640 და 700. მათ შორის განსხვავება მხოლოდ გამოყენებაშია. 700 სკალა ეფუძნება ხსნარში კალიუმის ქლორიდის კონცენტრაციის გაზომვას და სპეციფიური გამტარობის კონცენტრაციაზე გადაქცევას შემდეგნაირად:

1.0 mS/cm x 700 იძლევა 700 ppm

640 მასშტაბი იყენებს 640 კონვერტაციის კოეფიციენტს mS ppm-ში გადასაყვანად:

1.0 mS/cm x 640 იძლევა 640 ppm

ჩვენს ექსპერიმენტში ჩვენ ჯერ გავზომავთ გამოხდილი წყლის მთლიან მინერალიზაციას. მარილიანობის მრიცხველი აჩვენებს 0 ppm. მულტიმეტრი აჩვენებს წინააღმდეგობას 1.21 MOhm.

ექსპერიმენტისთვის მოვამზადებთ ნატრიუმის ქლორიდის NaCl ხსნარს 1000 ppm კონცენტრაციით და გავზომავთ კონცენტრაციას TDS-3-ის გამოყენებით. 100 მლ ხსნარის მოსამზადებლად საჭიროა 100 მგ ნატრიუმის ქლორიდი გავხსნათ და 100 მლ-ს დავამატოთ გამოხდილი წყალი. აწონეთ 100 მგ ნატრიუმის ქლორიდი და მოათავსეთ საზომ ცილინდრში, დაუმატეთ ცოტა გამოხდილი წყალი და ურიეთ სანამ მარილი მთლიანად არ დაიშლება. შემდეგ დაამატეთ წყალი 100 მლ ნიშნულზე და კვლავ კარგად აურიეთ.

წინააღმდეგობის გაზომვა ორ ელექტროდს შორის, რომლებიც დამზადებულია იმავე მასალისაგან და იგივე ზომებით, როგორც TDS-3 ელექტროდები; მულტიმეტრი აჩვენებს 2.5 kOhm-ს

გამტარობის ექსპერიმენტულად დასადგენად, ჩვენ გამოვიყენეთ ერთი და იგივე მასალისაგან დამზადებული ორი ელექტროდი და იგივე ზომები, როგორც TDS-3 ელექტროდები. გაზომილი წინააღმდეგობა იყო 2.5 KOhm.

ახლა, როდესაც ჩვენ ვიცით ნატრიუმის ქლორიდის წინააღმდეგობა და ppm კონცენტრაცია, შეგვიძლია დაახლოებით გამოვთვალოთ TDS-3 მარილიანობის მრიცხველის უჯრედის მუდმივი ზემოთ მოცემული ფორმულის გამოყენებით:

K = σ/გ= 2 mS/cm x 2,5 kOhm = 5 სმ-1

ეს მნიშვნელობა 5 სმ-1 ახლოსაა TDS-3 საზომი უჯრედის გამოთვლილ მუდმივ მნიშვნელობასთან ელექტროდის ზომებით, რომლებიც მითითებულია ქვემოთ (იხ. სურათი).

  • D = 0,5 სმ - მანძილი ელექტროდებს შორის;
  • W = 0,14 სმ - ელექტროდების სიგანე
  • L = 1.1 სმ - ელექტროდების სიგრძე

TDS-3 სენსორის მუდმივია K = D/A= 0,5/0,14x1,1 = 3,25 სმ-1. ეს დიდად არ განსხვავდება ზემოთ მიღებული მნიშვნელობისგან. შეგახსენებთ, რომ ზემოაღნიშნული ფორმულა საშუალებას იძლევა მხოლოდ სენსორის მუდმივის სავარაუდო შეფასება.

გაგიჭირდებათ საზომი ერთეულების თარგმნა ერთი ენიდან მეორეზე? კოლეგები მზად არიან დაგეხმაროთ. გამოაქვეყნეთ შეკითხვა TCTerms-შიდა რამდენიმე წუთში მიიღებთ პასუხს.

იმისათვის, რომ ვისაუბროთ ელექტროგამტარობაზე, უნდა გვახსოვდეს ელექტრული დენის ბუნება, როგორც ასეთი. ასე რომ, როდესაც რაიმე ნივთიერება ელექტრულ ველშია მოთავსებული, მუხტები მოძრაობენ. ეს მოძრაობა იწვევს ელექტრული ველის მოქმედებას. ეს არის ელექტრონების ნაკადი, რომელიც არის ელექტრული დენი. დენის სიძლიერე, როგორც ვიცით სკოლის ფიზიკის გაკვეთილებიდან, იზომება ამპერებში და აღინიშნება ლათინური ასო I-ით. 1 A წარმოადგენს ელექტრულ დენს, რომელშიც 1 კულონის მუხტი გადის წამის ტოლ დროს.

ელექტრული დენი რამდენიმე ტიპისაა, კერძოდ:

  • პირდაპირი დენი, რომელიც ნებისმიერ დროს არ იცვლება მოძრაობის ინდიკატორთან და ტრაექტორიასთან მიმართებაში;
  • ალტერნატიული დენი, რომელიც დროთა განმავლობაში ცვლის თავის ინდიკატორს და ტრაექტორიას (წარმოებული გენერატორებისა და ტრანსფორმატორების მიერ);
  • პულსირებადი დენი განიცდის სიდიდის ცვლილებებს, მაგრამ არ ცვლის მიმართულებას.
ელექტრული ველის გავლენით, სხვადასხვა ტიპის მასალებს შეუძლიათ ელექტრული დენის გატარება. ამ ქონებას ე.წ ელექტრო გამტარობის, რომელიც ინდივიდუალურია თითოეული ნივთიერებისთვის.

ელექტრული გამტარობის მაჩვენებელი პირდაპირ კავშირშია მასალაში თავისუფლად მოძრავი მუხტების შემცველობასთან, რომლებსაც არანაირი კავშირი არ აქვთ კრისტალურ ქსელთან, მოლეკულებთან ან ატომებთან.

ამრიგად, დენის გამტარობის ხარისხის მიხედვით, მასალები იყოფა შემდეგ ტიპებად:

  • დირიჟორები;
  • დიელექტრიკები;
  • ნახევარგამტარები.
უმაღლესი ელექტრული გამტარობა დამახასიათებელია გამტარებისთვის. ისინი წარმოდგენილია ლითონების ან ელექტროლიტების სახით. ლითონის გამტარებლების შიგნით დენი გამოწვეულია თავისუფალი დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობით, ამიტომ ლითონების ელექტრული გამტარობა ელექტრონულია. ელექტროლიტებს ახასიათებთ იონური ელექტროგამტარობა, რაც გამოწვეულია იონების მოძრაობით.

მაღალი ელექტრული გამტარობა განმარტებულია ელექტრონულ თეორიაში. ამრიგად, ელექტრონები ცირკულირებენ ატომებს შორის მთელ გამტარში, ბირთვებთან მათი სუსტი ვალენტური კავშირის გამო. ანუ, ლითონის შიგნით თავისუფლად მოძრავი დამუხტული ნაწილაკები ფარავს ატომებს შორის არსებულ სიცარიელეს და ხასიათდება ქაოტური მოძრაობით. თუ ლითონის გამტარი მოთავსებულია ელექტრულ ველში, ელექტრონები მიიღებენ წესრიგს მათ მოძრაობაში, გადაადგილდებიან პოლუსზე დადებითი მუხტით. ამის გამო იქმნება ელექტრული დენი. სივრცეში ელექტრული ველის გავრცელების სიჩქარე სინათლის სიჩქარის მსგავსია. სწორედ ამ სიჩქარით მოძრაობს ელექტრული დენი გამტარის შიგნით. აღსანიშნავია, რომ ეს არ არის თვით ელექტრონების მოძრაობის სიჩქარე (მათი სიჩქარე ძალიან მცირეა და უდრის მაქსიმუმ რამდენიმე მმ/წმ), არამედ ელექტროენერგიის განაწილების სიჩქარე მთელ ნივთიერებაზე.

როდესაც მუხტები თავისუფლად მოძრაობენ გამტარის შიგნით, ისინი გზაზე ხვდებიან სხვადასხვა მიკრონაწილაკებს, რომლებსაც ეჯახებიან და გარკვეული ენერგია გადაეცემა მათ. ცნობილია, რომ გამტარები განიცდიან სითბოს. ეს ხდება ზუსტად იმიტომ, რომ წინააღმდეგობის დაძლევისას ელექტრონების ენერგია ვრცელდება სითბოს გათავისუფლების სახით.

მუხტების ასეთი „ავარიები“ ქმნის დაბრკოლებას ელექტრონების მოძრაობაში, რასაც ფიზიკაში წინააღმდეგობას უწოდებენ. დაბალი წინააღმდეგობა დიდად არ ათბობს გამტარს, მაგრამ მაღალი წინააღმდეგობა იწვევს უფრო მაღალ ტემპერატურას. ეს უკანასკნელი ფენომენი გამოიყენება როგორც გათბობის მოწყობილობებში, ასევე ტრადიციულ ინკანდესენტურ ნათურებში. წინააღმდეგობა იზომება Ohms-ში. აღინიშნება ლათინური ასო R-ით.

Ელექტრო გამტარობის- ფენომენი, რომელიც ასახავს ლითონის ან ელექტროლიტის უნარს ელექტრული დენის გატარებაში. ეს მნიშვნელობა არის ელექტრული წინააღმდეგობის ორმხრივი.
ელექტრული გამტარობა იზომება Siemens-ით (სმ) და აღინიშნება ასო G-ით.

ვინაიდან ატომები ქმნიან დაბრკოლებას დენის გავლისთვის, ნივთიერებების წინააღმდეგობის ინდექსი განსხვავებულია. აღსანიშნავად დაინერგა წინააღმდეგობის ცნება (Ohm-m), რომელიც გვაწვდის ინფორმაციას ნივთიერებების გამტარობის შესახებ.

თანამედროვე გამტარ მასალებს აქვთ თხელი ლენტების ან მავთულის ფორმა კონკრეტული განივი ფართობით და გარკვეული სიგრძით. ელექტრული გამტარობა და წინაღობა იზომება შემდეგ ერთეულებში: სმ-მ/მმ.კვ.მ და ომ-მმ.კვ.მ, შესაბამისად.

ამრიგად, ელექტრული წინაღობა და ელექტრული გამტარობა არის მასალის გამტარობის მახასიათებლები, რომლის განივი ფართობია 1 მმ2 და სიგრძე 1 მ. მახასიათებლის ტემპერატურა 20 გრადუსია ცელსიუსით.

ლითონებს შორის ელექტრული დენის კარგი გამტარებია ძვირფასი ლითონები, კერძოდ ოქრო და ვერცხლი, ასევე სპილენძი, ქრომი და ალუმინი. ფოლადის და რკინის გამტარებს უფრო სუსტი მახასიათებლები აქვთ. აღსანიშნავია, რომ სუფთა ლითონებს აქვთ უკეთესი ელექტრული გამტარობის თვისებები ლითონის შენადნობებთან შედარებით. მაღალი წინააღმდეგობისთვის, საჭიროების შემთხვევაში, გამოიყენება ვოლფრამი, ნიქრომი და მუდმივი გამტარები.

წინაღობის ან გამტარობის ცოდნით, ძალიან ადვილია გამოვთვალოთ კონკრეტული გამტარის წინააღმდეგობა და გამტარობა. ამ შემთხვევაში, გამოთვლებში გამოყენებული უნდა იყოს კონკრეტული გამტარის სიგრძე და განივი განყოფილება.

მნიშვნელოვანია იცოდეთ, რომ ელექტრული გამტარობის მაჩვენებელი, ისევე როგორც ნებისმიერი მასალის წინააღმდეგობა, პირდაპირ დამოკიდებულია ტემპერატურულ რეჟიმზე. ეს აიხსნება იმით, რომ ტემპერატურის ცვლილებებით, ცვლილებები ხდება ატომური ვიბრაციების სიხშირესა და ამპლიტუდაში. ამრიგად, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ასევე გაიზრდება წინააღმდეგობა მოძრავი მუხტების ნაკადის მიმართ. და ტემპერატურის კლებასთან ერთად, წინააღმდეგობაც შესაბამისად მცირდება და ელექტრული გამტარობა იზრდება.

ზოგიერთ მასალაში ტემპერატურის დამოკიდებულება რეზისტენტობაზე ძალიან გამოხატულია, ზოგში ნაკლებად გამოხატულია.

ელექტრული წინააღმდეგობის ფიზიკური ბუნება.როდესაც თავისუფალი ელექტრონები მოძრაობენ გამტარში, ისინი თავიანთ გზაზე ეჯახებიან დადებით იონებს 2 (იხ. სურ. 10, ა), იმ ნივთიერების ატომებსა და მოლეკულებს, საიდანაც მზადდება გამტარი, და გადასცემს მათ ენერგიის ნაწილს. ამ შემთხვევაში ატომებთან და მოლეკულებთან მათი შეჯახების შედეგად მოძრავი ელექტრონების ენერგია ნაწილობრივ გამოიყოფა და იშლება სითბოს სახით, აცხელებს გამტარს. გამომდინარე იქიდან, რომ ელექტრონები, რომლებიც ეჯახებიან გამტარის ნაწილაკებს, გადალახავენ გარკვეულ წინააღმდეგობას მოძრაობის მიმართ, ჩვეულებრივ უნდა ითქვას, რომ გამტარებს აქვთ ელექტრული წინააღმდეგობა. თუ გამტარის წინაღობა დაბალია, ის შედარებით სუსტად თბება დენით; თუ წინააღმდეგობა მაღალია, დირიჟორი შეიძლება გაცხელდეს. ელექტრო ღუმელში ელექტრო დენის მიმწოდებელი მავთულები თითქმის არ თბება, რადგან მათი წინააღმდეგობა დაბალია და ღუმელის სპირალი, რომელსაც აქვს მაღალი წინააღმდეგობა, წითლდება. ელექტრო ნათურის ძაფი კიდევ უფრო თბება.
წინააღმდეგობის ერთეული არის ომი. გამტარს აქვს 1 Ohm წინააღმდეგობა, რომლის მეშვეობითაც გადის 1 A დენი მის ბოლოებში პოტენციური სხვაობით (ძაბვა) ტოლია 1 V. წინააღმდეგობის სტანდარტი 1 Ohm არის ვერცხლისწყლის სვეტი 106,3 სმ სიგრძისა და ჯვარედინი. სექციური ფართობი 1 მმ2 0°C ტემპერატურაზე. პრაქტიკაში, წინააღმდეგობა ხშირად იზომება ათასობით ომში - კილოომში (kOhm) ან მილიონობით ომში - მეგაომში (MOhm). წინააღმდეგობა აღინიშნება ასო R (r).
გამტარობა.ნებისმიერი გამტარი შეიძლება ხასიათდებოდეს არა მხოლოდ მისი წინააღმდეგობით, არამედ ეგრეთ წოდებული გამტარობით - ელექტრული დენის გატარების უნარით. გამტარობა არის წინააღმდეგობის ორმხრივი. გამტარობის ერთეულს ეწოდება სიმენსი (Sm). 1 სმ უდრის 1/1 ომს. გამტარობა აღინიშნება ასო G (g). აქედან გამომდინარე,

G=1/R(4)

ელექტრული წინაღობა და გამტარობა. სხვადასხვა ნივთიერების ატომები არათანაბარ წინააღმდეგობას უწევენ ელექტრული დენის გავლას. ცალკეული ნივთიერებების ელექტრული დენის გატარების უნარი შეიძლება შეფასდეს მათი ელექტრული წინაღობის მიხედვით. წინაღობის დამახასიათებელი მნიშვნელობა, როგორც წესი, აღიქმება, როგორც კუბის წინააღმდეგობა, რომლის კიდეა 1 მ. ელექტრული წინაღობა იზომება Ohm*m-ში. მასალების ელექტრული გამტარობის შესაფასებლად ასევე გამოიყენება სპეციფიკური ელექტრული გამტარობის ცნება? = 1/?. სპეციფიური ელექტრული გამტარობა იზომება სიმენში მეტრზე (S/m) (კუბის გამტარობა 1 მ კიდით). ელექტრული წინაღობა ხშირად გამოიხატება ომ-სანტიმეტრებში (Ohm*cm), ხოლო ელექტრული გამტარობა სიმენსში სანტიმეტრზე (S/cm). სადაც 1 Ohm*cm = 10 -2 Ohm*m, და 1 S/cm = 10 2 S/m.

გამტარი მასალები გამოიყენება ძირითადად მავთულხლართების, ზოლების ან ლენტების სახით, რომელთა განივი ფართობი ჩვეულებრივ გამოხატულია კვადრატულ მილიმეტრებში და სიგრძე მეტრებში. მაშასადამე, ასეთი მასალების ელექტრული წინაღობისთვის და ელექტრული გამტარობისთვის შემოღებულ იქნა სხვა საზომი ერთეულები: ? იზომება Ohm * მმ 2 / მ (გამტარის წინააღმდეგობა 1 მ სიგრძისა და განივი კვეთის ფართობი 1 მმ 2), ხო? - სმ*მ/მმ2-ში (გამტარის გამტარობა 1 მ სიგრძით და 1 მმ2 განივი ფართობით).

ლითონებიდან ვერცხლს და სპილენძს აქვთ ყველაზე მაღალი ელექტრული გამტარობა, რადგან მათი ატომების სტრუქტურა საშუალებას აძლევს თავისუფალ ელექტრონებს ადვილად გადაადგილდნენ, რასაც მოჰყვება ოქრო, ქრომი, ალუმინი, მანგანუმი, ვოლფრამი და ა.შ. რკინა და ფოლადი უარესად ატარებენ დენს.

სუფთა ლითონები ყოველთვის უკეთესად ატარებენ ელექტროენერგიას, ვიდრე მათი შენადნობები. ამიტომ, ელექტროტექნიკაში, უპირატესად გამოიყენება ძალიან სუფთა სპილენძი, რომელიც შეიცავს მხოლოდ 0,05% მინარევებს. და პირიქით, იმ შემთხვევებში, როდესაც საჭიროა მაღალი წინააღმდეგობის მქონე მასალა (სხვადასხვა გამათბობელი მოწყობილობებისთვის, რიოსტატისთვის და ა.შ.), გამოიყენება სპეციალური შენადნობები: კონსტანტანი, მანგანინი, ნიქრომი, ფეხრალი.

აღსანიშნავია, რომ ტექნოლოგიაში მეტალის გამტარების გარდა გამოიყენება არამეტალურიც. ასეთ გამტარებლებს მიეკუთვნება, მაგალითად, ქვანახშირი, საიდანაც მზადდება ელექტრო მანქანების ჯაგრისები, ელექტროდები პროჟექტორებისთვის და ა.შ.ელექტრული დენის გამტარებია დედამიწის სისქე, მცენარეების, ცხოველების და ადამიანების ცოცხალი ქსოვილები. ნესტიანი ხე და მრავალი სხვა საიზოლაციო მასალა ატარებს ელექტროენერგიას სველის დროს.
გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა დამოკიდებულია არა მხოლოდ გამტარის მასალაზე, არამედ მის სიგრძეზე l და განივი კვეთის ფართობზე s. (ელექტრული წინააღმდეგობა მსგავსია მილში წყლის მოძრაობის მიმართ შემოთავაზებული წინააღმდეგობისა, რაც დამოკიდებულია მილის კვეთის ფართობზე და მის სიგრძეზე.)
სწორი გამტარის წინააღმდეგობა

R= ? ლ/წმ (5)

თუ წინააღმდეგობა? გამოხატულია Ohm*mm/m-ში, მაშინ იმისათვის, რომ მივიღოთ გამტარის წინააღმდეგობა ohms-ში, მისი სიგრძე უნდა შეიცვალოს ფორმულით (5) მეტრებში, ხოლო განივი კვეთის ფართობი კვადრატულ მილიმეტრებში.

წინააღმდეგობის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე.ყველა მასალის ელექტრული გამტარობა დამოკიდებულია მათ ტემპერატურაზე. ლითონის გამტარებლებში, გაცხელებისას, იზრდება ატომების ვიბრაციის დიაპაზონი და სიჩქარე ლითონის კრისტალურ ბადეში, რის შედეგადაც იზრდება მათ წინააღმდეგობა ელექტრონების ნაკადის მიმართ. გაციებისას ხდება საპირისპირო ფენომენი: მცირდება ატომების შემთხვევითი ვიბრაციული მოძრაობა კრისტალური მედის კვანძებში, მცირდება მათი წინააღმდეგობა ელექტრონების ნაკადის მიმართ და იზრდება გამტარის ელექტრული გამტარობა.

თუმცა, ბუნებაში არსებობს შენადნობები: ფეხრალი, კონსტანტანი, მანგანინი და ა.შ., რომლებშიც ელექტრული წინააღმდეგობა შედარებით მცირედ იცვლება გარკვეული ტემპერატურის დიაპაზონში. ასეთი შენადნობები გამოიყენება ტექნოლოგიაში სხვადასხვა რეზისტორების წარმოებისთვის, რომლებიც გამოიყენება ელექტრულ საზომ ინსტრუმენტებში და ზოგიერთ მოწყობილობაში, მათ მუშაობაზე ტემპერატურის გავლენის კომპენსაციის მიზნით.

გამტარების წინააღმდეგობის ცვლილების ხარისხი ტემპერატურის ცვლილებებთან ერთად ფასდება ე.წ წინააღმდეგობის ტემპერატურული კოეფიციენტით a. ეს კოეფიციენტი წარმოადგენს გამტარის წინააღმდეგობის შედარებით ზრდას, როდესაც მისი ტემპერატურა იზრდება 1 °C-ით. მაგიდაზე ცხრილი 1 გვიჩვენებს წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტის მნიშვნელობებს ყველაზე ხშირად გამოყენებული გამტარი მასალებისთვის.

ლითონის გამტარის წინააღმდეგობა R t ნებისმიერ ტემპერატურაზე t

R t = R 0 [ 1 + ? (t - t 0) ] (6)

სადაც R 0 არის გამტარის წინააღმდეგობა გარკვეულ საწყის ტემპერატურაზე t 0 (ჩვეულებრივ + 20 ° C-ზე), რომელიც შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით (5);

t-t 0 - ტემპერატურის ცვლილება.

ლითონის გამტარების თვისება გაზარდოს მათი წინააღმდეგობა გაცხელებისას, ხშირად გამოიყენება თანამედროვე ტექნოლოგიაში ტემპერატურის გასაზომად. მაგალითად, შეკეთების შემდეგ წევის ძრავების ტესტირებისას, მათი გრაგნილების გათბობის ტემპერატურა განისაზღვრება ცივ მდგომარეობაში მათი წინააღმდეგობის გაზომვით და დატვირთვის ქვეშ მუშაობის შემდეგ განსაზღვრული პერიოდის განმავლობაში (ჩვეულებრივ 1 საათი).

ღრმა (ძალიან ძლიერი) გაგრილების დროს ლითონების თვისებების შესწავლისას მეცნიერებმა აღმოაჩინეს შესანიშნავი ფენომენი: აბსოლუტურ ნულთან (-273,16 °C), ზოგიერთი ლითონი თითქმის მთლიანად კარგავს ელექტრულ წინააღმდეგობას. ისინი გახდებიან იდეალური დირიჟორები, რომლებსაც შეუძლიათ დიდი ხნის განმავლობაში დენი გაიარონ დახურულ წრეში ელექტრული ენერგიის წყაროს გავლენის გარეშე. ამ ფენომენს სუპერგამტარობას უწოდებენ. ამჟამად შეიქმნა ელექტროგადამცემი ხაზების და ელექტრო მანქანების პროტოტიპები, რომლებიც იყენებენ სუპერგამტარობის ფენომენს. ასეთ მანქანებს აქვთ საგრძნობლად ნაკლები წონა და საერთო ზომები საერთო დანიშნულების მანქანებთან შედარებით და მუშაობენ ძალიან მაღალი ეფექტურობით. ამ შემთხვევაში, ელექტროგადამცემი ხაზები შეიძლება დამზადდეს მავთულისგან ძალიან მცირე კვეთის ფართობით. სამომავლოდ ეს ფენომენი სულ უფრო მეტად იქნება გამოყენებული ელექტროტექნიკაში.

|
ელექტროგამტარობა, ელექტროგამტარობა
Ელექტრო გამტარობის(ელექტროგამტარობა, გამტარობა) - სხეულის უნარი ელექტრული დენის გატარების, აგრეთვე ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ამ უნარს და წარმოადგენს ელექტრული წინაღობის ინვერსიას. ელექტრული გამტარობის საზომი ერთეულების საერთაშორისო სისტემა (SI) არის Siemens (რუსული აღნიშვნა: Სმ; საერთაშორისო: ს), განისაზღვრება როგორც 1 სმ = 1 ომ-1, ანუ როგორც ელექტრული წრის მონაკვეთის ელექტრული გამტარობა, რომლის წინააღმდეგობაა 1 Ohm.

  • 1 სპეციფიური გამტარობა
    • 1.1 კავშირი თბოგამტარობის კოეფიციენტთან
  • 2 ლითონების ელექტრული გამტარობა
    • 2.1 ტოლმანისა და სტიუარტის ექსპერიმენტები
  • 3 ზოგიერთი ნივთიერების სპეციფიკური გამტარობა
  • 4 აგრეთვე იხილეთ
  • 5 შენიშვნა
  • 6 ლიტერატურა

გამტარობა

სპეციფიური გამტარობა (ელექტროგამტარობა) არის ნივთიერების უნარის ელექტრული დენის გატარების საზომი. ოჰმის კანონის მიხედვით, წრფივ იზოტროპულ ნივთიერებაში სპეციფიური გამტარობა არის პროპორციულობის კოეფიციენტი მიღებული დენის სიმკვრივესა და გარემოში ელექტრული ველის სიდიდეს შორის:

  • - სპეციფიკური გამტარობა,
  • - დენის სიმკვრივის ვექტორი,
  • - ელექტრული ველის სიძლიერის ვექტორი.

არაჰომოგენურ გარემოში σ შეიძლება იყოს დამოკიდებული (და ზოგადად დამოკიდებულია) კოორდინატებზე, ანუ ის არ ემთხვევა გამტარის სხვადასხვა წერტილს.

ანისოტროპული (იზოტროპულისგან განსხვავებით) მედიის გამტარობა, ზოგადად, არის არა სკალარული, არამედ ტენზორი (2 რიგის სიმეტრიული ტენსორი), და მასზე გამრავლება მცირდება მატრიცულ გამრავლებამდე:

ამ შემთხვევაში, დენის სიმკვრივისა და ველის სიძლიერის ვექტორები, როგორც წესი, არ არის კოლინარული.

ნებისმიერი წრფივი საშუალებისთვის შეგიძლიათ აირჩიოთ ლოკალურად (და თუ მედია ერთგვაროვანია, მაშინ გლობალურად) ე.წ. საკუთარი საფუძველი - დეკარტის კოორდინატების ორთოგონალური სისტემა, რომელშიც მატრიცა ხდება დიაგონალური, ანუ იღებს ფორმას, რომელშიც ცხრა კომპონენტიდან მხოლოდ სამია არა ნულოვანი: , და. ამ შემთხვევაში, როგორც აღვნიშნავთ, წინა ფორმულის ნაცვლად ვიღებთ უფრო მარტივს

რაოდენობებს ეწოდება გამტარობის ტენზორის ძირითადი მნიშვნელობები. ზოგად შემთხვევაში ზემოაღნიშნული მიმართება მოქმედებს მხოლოდ ერთ კოორდინატულ სისტემაში.

გამტარობის ურთიერთმიმართებას წინაღობა ეწოდება.

ზოგადად რომ ვთქვათ, ზემოთ დაწერილი წრფივი მიმართება (როგორც სკალარული, ასევე ტენსორი) საუკეთესო შემთხვევაში დაახლოებით სწორია და ეს მიახლოება კარგია მხოლოდ E-ს შედარებით მცირე მნიშვნელობებისთვის. თუმცა, E-ს ასეთ მნიშვნელობებზეც კი, როდესაც გადახრებია წრფივისაგან. შესამჩნევია, ელექტრული გამტარობა შეიძლება შეინარჩუნოს კოეფიციენტის როლი გაფართოების წრფივ ტერმინში, ხოლო გაფართოების სხვა, უფრო მაღალი პირობები იძლევა შესწორებებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ კარგ სიზუსტეს. J-ის E-ზე არაწრფივი დამოკიდებულების შემთხვევაში შემოდის დიფერენციალური ელექტრული გამტარობა (ანიზოტროპული მედიისთვის:).

L სიგრძის გამტარის ელექტრული გამტარობა G განივი კვეთის ფართობით S შეიძლება გამოისახოს იმ ნივთიერების სპეციფიკური გამტარობის მიხედვით, საიდანაც მზადდება გამტარი, შემდეგი ფორმულით:

SI სისტემაში ელექტრული გამტარობა იზომება სიმენში მეტრზე (S/m) ან Ohm−1 m−1. ელექტრული გამტარობის SGSE ერთეული არის ორმხრივი წამი (s−1).

კავშირი თბოგამტარობის კოეფიციენტთან

მთავარი სტატია: ვიდემან-ფრანცის კანონი

ვიდემან-ფრანცის კანონი, რომელიც იცავს ლითონებს მაღალ ტემპერატურაზე, ადგენს ცალსახა ურთიერთობას ელექტროგამტარობასა და თბოგამტარობის კოეფიციენტ K-ს შორის:

სადაც k არის ბოლცმანის მუდმივი, e არის ელემენტარული მუხტი. ეს კავშირი ემყარება იმ ფაქტს, რომ როგორც ელექტრული, ასევე თბოგამტარობა მეტალებში განპირობებულია თავისუფალი გამტარობის ელექტრონების მოძრაობით.

ლითონების ელექტრული გამტარობა

ელექტრონების აღმოჩენამდე დიდი ხნით ადრე, ექსპერიმენტულად აჩვენეს, რომ ლითონებში დენის გავლა, თხევადი ელექტროლიტების დენისგან განსხვავებით, არ არის დაკავშირებული ლითონის ნივთიერებების გადაცემასთან. ექსპერიმენტი, რომელიც ჩაატარა გერმანელმა ფიზიკოსმა კარლ ვიქტორ ედუარდ რიკემ 1901 წელს, შედგებოდა სხვადასხვა ლითონის კონტაქტებისგან - ორი სპილენძის და ერთი ალუმინის ცილინდრის ფრთხილად გაპრიალებული ბოლოებით, ერთმანეთზე განთავსებული ერთი წლის განმავლობაში. მუდმივი ელექტრო დენი გადიოდა. ამის შემდეგ შეისწავლეს მასალა კონტაქტებთან ახლოს. ნაჩვენებია, რომ არ შეინიშნება ნივთიერების გადატანა ინტერფეისის გასწვრივ და ნივთიერებას ინტერფეისის სხვადასხვა მხარეს აქვს იგივე შემადგენლობა, როგორც დენის გადაცემამდე. ამ ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ლითონის ატომები და მოლეკულები არ მონაწილეობენ ელექტრული დენის გადაცემაში, მაგრამ მათ არ უპასუხეს კითხვას მეტალებში მუხტის მატარებლების ბუნების შესახებ.

ტოლმანისა და სტიუარტის ექსპერიმენტები

პირდაპირი მტკიცებულება იმისა, რომ ლითონებში ელექტრული დენი გამოწვეულია ელექტრონების მოძრაობით, იყო რიჩარდ ტოლმანისა და თომას დ. სტიუარტის ექსპერიმენტები, რომლებიც ჩატარდა 1916 წელს. ამ ექსპერიმენტების იდეა გამოხატეს მანდელშტამმა და პაპალექსიმ 1913 წელს. .

ავიღოთ ხვეული, რომელსაც შეუძლია ბრუნოს თავისი ღერძის გარშემო. კოჭის ბოლოები დაკავშირებულია გალვანომეტრთან მოცურების კონტაქტების გამოყენებით. თუ სპირალი, რომელიც სწრაფ ბრუნვაშია, მკვეთრად დამუხრუჭდა, მაშინ მავთულში თავისუფალი ელექტრონები განაგრძობენ მოძრაობას ინერციით, რის შედეგადაც გალვანომეტრმა უნდა დაარეგისტრიროს დენის პულსი.

საკმარისად მკვრივი გრაგნილით და თხელი მავთულებით, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ დამუხრუჭების დროს კოჭის წრფივი აჩქარება მიმართულია სადენების გასწვრივ. კოჭის დამუხრუჭებისას, თითოეულ თავისუფალ ელექტრონზე ვრცელდება ინერციული ძალა - მიმართულია აჩქარების საწინააღმდეგოდ (-ელექტრონული მასა). მისი გავლენის ქვეშ, ელექტრონი იქცევა ლითონში, თითქოს ექვემდებარება რაიმე ეფექტურ ელექტრულ ველს:

მაშასადამე, ხვეულში ეფექტური ელექტრომამოძრავებელი ძალა, თავისუფალი ელექტრონების ინერციის გამო, ტოლია

სადაც L არის მავთულის სიგრძე კოჭაზე.

მოდით შემოვიტანოთ აღნიშვნა: I არის დენი, რომელიც მიედინება დახურულ წრეში, R არის მთელი მიკროსქემის წინააღმდეგობა, კოჭის მავთულის და გარე წრედის მავთულის და გალვანომეტრის წინააღმდეგობის ჩათვლით. მოდით დავწეროთ ომის კანონი ამ ფორმით:

ელექტროენერგიის რაოდენობა, რომელიც მიედინება გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთზე dt დროის განმავლობაში დენის სიმძლავრის I ტოლია

შემდეგ დამუხრუჭების დროს მუხტი გაივლის გალვანომეტრს

Q-ის მნიშვნელობა გვხვდება გალვანომეტრის ჩვენებიდან და ცნობილია L, R, v0 მნიშვნელობები, რაც შესაძლებელს ხდის მნიშვნელობის პოვნას. ექსპერიმენტები აჩვენებს, რომ ეს შეესაბამება ელექტრონის მუხტის თანაფარდობას მის მიმართ. მასა. ეს ადასტურებს, რომ გალვანომეტრის გამოყენებით დაფიქსირებული დენი ელექტრონების მოძრაობით არის განპირობებული.

ზოგიერთი ნივთიერების სპეციფიკური გამტარობა

სპეციფიკური გამტარობა მოცემულია +20 °C ტემპერატურაზე:

ნივთიერება სმ/მ
ვერცხლი 62 500 000
სპილენძი 58 100 000
ოქროს 45 500 000
ალუმინის 37 000 000
მაგნიუმი 22 700 000
ირიდიუმი 21 100 000
მოლიბდენი 18 500 000
ვოლფრამი 18 200 000
თუთია 16 900 000
ნიკელი 11 500 000
სუფთა რკინა 10 000 000
პლატინის 9 350 000
ქილა 8 330 000
თუჯის ფოლადი 7 690 000
ტყვია 4 810 000
ნიკელის ვერცხლი 3 030 000
კონსტანტანი 2 000 000
მანგანინი 2 330 000
ვერცხლისწყალი 1 040 000
ნიქრომი 893 000
გრაფიტი 125 000
ზღვის წყალი 3
მიწა სველია 10−2
გამოხდილი წყალი 10−4
მარმარილო 10−8
მინა 10−11
ფაიფური 10−14
კვარცის მინა 10−16
ქარვისფერი 10−18

იხილეთ ასევე

  • დაშვება
  • ზონის თეორია
  • ჰოლის ეფექტი
  • ზეგამტარობა
  • უარყოფითი აბსოლუტური გამტარობა

შენიშვნები

  1. ელექტრული გამტარობა (ფიზიკური) - სტატია დიდი საბჭოთა ენციკლოპედიიდან
  2. დენგუბ V. M., სმირნოვი V. G. რაოდენობების ერთეულები. ლექსიკონი-საცნობარო წიგნი. - M.: სტანდარტების გამომცემლობა, 1990. - გვ. 105. - 240 გვ. - ISBN 5-7050-0118-5.
  3. თუ სამი საკუთრივ მნიშვნელობიდან ორი ემთხვევა, ასეთი კოორდინატთა სისტემის არჩევისას არის თვითნებობა (ტენზორის სათანადო ღერძები), კერძოდ, აშკარაა, რომ თქვენ შეგიძლიათ თვითნებურად მოატრიალოთ იგი ღერძთან მიმართებაში სხვა საკუთრივ მნიშვნელობით. , და გამოთქმა არ შეიცვლება. თუმცა, ეს დიდად არ ცვლის სურათს. თუ სამივე საკუთრივ მნიშვნელობები ემთხვევა, საქმე გვაქვს იზოტროპულ გამტარობასთან და, როგორც ადვილი მისახვედრია, ასეთ ტენზორზე გამრავლება მცირდება სკალარით გამრავლებამდე.
  4. მრავალი მედიისთვის, წრფივი მიახლოება საკმაოდ კარგია ან თუნდაც ძალიან კარგი ელექტრული ველის მნიშვნელობების საკმაოდ ფართო დიაპაზონისთვის, მაგრამ არის მედია, რომლებისთვისაც ეს საერთოდ არ არის, თუნდაც ძალიან მცირე E-ზე.
  5. მავთულის ყველა წერტილი მოძრაობს ერთი და იგივე აჩქარებით, ამიტომ მათი ამოღება შესაძლებელია ინტეგრალური ნიშნიდან.
  6. Kuhling H. ფიზიკის სახელმძღვანელო. პერ. გერმანულიდან, M.: Mir, 1982, გვ. 475 (ცხრილი 39); გამტარობის მნიშვნელობები გამოითვლება წინაღობისგან და მრგვალდება 3 მნიშვნელოვან ფიგურამდე.

ლიტერატურა

  • A. N. Matveev. ელექტროენერგია და მაგნეტიზმი. (პირველი გამოცემა M.: უმაღლესი სკოლა, 1983. 463 გვ.)

ელექტროგამტარობა, ელექტროგამტარობა, შაქრის ელექტროგამტარობა

ინფორმაცია ელექტროგამტარობის შესახებ

მოდით, ელექტრული წრედის ორი ტოტი იყოს დაკავშირებული პარალელურად, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 1.21. თითოეულ მათგანში დენი შეიძლება მოიძებნოს ოჰმის კანონის გამოყენებით, თუ ცნობილია მათი წინააღმდეგობა და ძაბვა, რომელსაც ისინი უკავშირდება. რაც შეეხება ჯამურ დენს, ანუ დენს მიკროსქემის განშტოებულ მონაკვეთში, ის უდრის დენების ჯამს.

ეს ნიშნავს, რომ მთლიანი დენი შეიძლება გამოითვალოს შემდეგნაირად:

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ძაბვა U ორივე განშტოებისთვის (პარალელური შეერთებისას) იგივეა.

ანალოგიურად, თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ მთლიანი დენი იმ შემთხვევაში, როდესაც არ არის ორი, არამედ სამი ან მეტი პარალელური ტოტი.

ბრინჯი. 1.21. პარალელურად დაკავშირებული ორი რეზისტორი. წრედის განშტოებულ მონაკვეთში დენი უდრის პარალელურ ტოტებში დენების ჯამს.

მაგალითი 1. ორი პარალელური ტოტი წინააღმდეგობებით Ω და Ω დაკავშირებულია 300 ვ ძაბვასთან. იპოვეთ მთლიანი დენი (დენი წრედის განშტოებულ ნაწილში).

რეშევი ე.სულ დენი

იმ შემთხვევებში, როდესაც არსებობს რამდენიმე პარალელური განშტოება და როდესაც საჭიროა მთლიანი დენის პოვნა, მოსახერხებელია გამტარობის კონცეფციის გამოყენება.

გამტარობა არის წინააღმდეგობის ორმხრივი:

გამტარობა ჩვეულებრივ აღინიშნება ლათინური ასო G-ით:

გამტარობის ერთეული არის მისი ორმხრივი; ასევე არის სპეციალური გამტარობის ერთეული Siemens (სმ).

თუ მიკროსქემის რომელიმე მონაკვეთის წინაღობაა 100 Ohms, მაშინ მისი გამტარობა უდრის თუ წინააღმდეგობა არის 1/2 Ohms, მაშინ მისი გამტარობა არის

ზემოაღნიშნულიდან ჩანს, რომ ძაბვის წინააღმდეგობის გაყოფის ნაცვლად, შეგიძლიათ გაამრავლოთ იგი გამტარობით. Ამიტომაც

ორი პარალელური განშტოების შემთხვევაში, ახლა შეგვიძლია გამოვხატოთ მთლიანი დენი შემდეგნაირად:

მაგრამ იგივე შედეგს მივიღებთ, თუ ძაბვას გავამრავლებთ (იგივე ორივე ტოტისთვის) გამტარებლობის ჯამზე:

ყველაფერი, რაც ნათქვამია ორ ტოტზე, ასევე ეხება პარალელური ტოტების უფრო დიდი რაოდენობის შემთხვევაში: ჯამური დენი უდრის გამოყენებული ძაბვის გამრავლებულს ყველა პარალელური განშტოების გამტარებლობის ჯამზე.

აქედან ვასკვნით, რომ მთელი რიგი პარალელური ტოტების ჯამური გამტარობა უდრის ამ ტოტების გამტარებლობის ჯამს.

პარალელური ტოტების შეცვლა ექვივალენტური წინააღმდეგობით. თუ ჩვენ გვინდა შევცვალოთ ყველა პარალელური ტოტი ერთი ტოტით ისეთი წინაღობით, რომ დენი არ შეიცვალოს წრედის განშტოებულ ნაწილში, ეს წინააღმდეგობა უნდა გავზარდოთ ერთის გაყოფილი ყველა პარალელური განშტოების გამტარებლობის ჯამზე.

ამ წინააღმდეგობას ეწოდება პარალელური განშტოების ეკვივალენტური წინააღმდეგობა.

პარალელური შეერთების შემთხვევაში

მაგალითი 2. გამტარობის ცნების გამოყენებით გადავჭრათ წინა მაგალითში დასმული პრობლემა. ორი პარალელური ტოტი Ohm-ის წინააღმდეგობით უკავშირდება ძაბვას 300 ვ.

იპოვეთ მთლიანი დენი.

გამოსავალი. ჩვენ ვიანგარიშებთ გამტარობას:

პირველი ტოტის გამტარობა

გამტარობა მეორე

მთლიანი გამტარობა

მთლიანი დენი ტოლია ძაბვის გამრავლებული გამტარებლობის ჯამზე:

მაგალითი 3. Ohm-ისა და Ohm-ის წინააღმდეგობის მქონე ორი ტოტი დაკავშირებულია 240 ვ ძაბვის პარალელურად. იპოვეთ ექვივალენტური წინააღმდეგობა და გამოთვალეთ მთლიანი დენი.

ექვივალენტური წინააღმდეგობა

მთლიანი დენი უდრის ძაბვას გაყოფილი ექვივალენტურ წინააღმდეგობაზე:

ჩვენ ვიპოვეთ პასუხი. შევამოწმოთ შემდეგნაირად:

მიმდინარე პირველ ფილიალში

მიმდინარე მეორე ფილიალში

მათი ჯამი მართლაც უდრის ზემოთ ნაპოვნი მთლიანი დენის:

მთელი რიგი პარალელური ტოტების ჯამური ექვივალენტური წინააღმდეგობა ყოველთვის უნდა იყოს თითოეული ამ ტოტების წინააღმდეგობაზე ნაკლები. მართლაც, ახალი ტოტის შეერთებით, ჩვენ ვქმნით ახალ გზას დენისთვის, ვზრდით გამტარობას და წინააღმდეგობა და გამტარობა ურთიერთშებრუნებული სიდიდეებია.

მოდით აღვნიშნოთ ორი მნიშვნელოვანი განსაკუთრებული შემთხვევა. თუ ერთი და იგივე წინაღობის რამდენიმე ტოტი დაკავშირებულია პარალელურად, მაშინ ასეთი წრედის ეკვივალენტური წინაღობა შეიძლება ვიპოვოთ ერთი ტოტის წინააღმდეგობის ტოტების რაოდენობაზე გაყოფით.

მაგალითად, როდესაც რვა 100 Ohm ნათურა უკავშირდება პარალელურად, წინააღმდეგობა რვა ნათურის წინააღმდეგობის ექვივალენტურია.

ორი პარალელური ტოტის საერთო წინააღმდეგობა. თუ ორი (მაგრამ არა მეტი) ტოტი სხვადასხვა წინააღმდეგობის პარალელურად არის დაკავშირებული, მაშინ ექვივალენტური წინაღობა (მთლიანი წინააღმდეგობა) უდრის ამ ორი წინააღმდეგობის ნამრავლს გაყოფილი მათ ჯამზე:



 

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა: