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Leitfähigkeit: Was ist das?

Electrical4u
Feld: Grundlagen der Elektrotechnik
Electrical Engineer
10Year<
China

Was ist Leitfähigkeit?

Leitfähigkeit (auch bekannt als elektrische Leitfähigkeit) wird definiert als das Potenzial eines Stoffes, Elektrizität zu leiten. Die Leitfähigkeit ist ein Maß dafür, wie leicht elektrischer Strom (d.h. Ladungsfluss) durch ein Material passieren kann. Die Leitfähigkeit ist das Inverse (oder Kehrwert) des elektrischen Widerstands und wird als 1/R dargestellt.

Um die Leitfähigkeit besser zu verstehen, muss man sich an den Widerstand eines Objekts erinnern. Im qualitativen Sinne sagt uns der Widerstand, wie schwierig es für einen elektrischen Strom ist, hindurchzugehen. Der Widerstand zwischen zwei Punkten kann im quantitativen Sinne als Differenz in Spannung definiert werden, die benötigt wird, um einen Einheitsstrom zwischen den beiden spezifizierten Punkten zu tragen.

Der Widerstand eines Objekts wird als Verhältnis der Spannung über etwas zur Stromstärke, die durch dieses fließt, dargestellt. Der Widerstand wird in Ohm gemessen. Die Leitfähigkeit eines Bauteils ist eine Bestimmung dafür, wie schnell Strom innerhalb des Bauteils fließen kann. Die Leitfähigkeit wird in Siemens (S) gemessen.

Leitfähigkeitsformel und Messgrößen

In der Elektronik ist die Leitfähigkeit ein Maß für den von einem Schaltkreiselement bei einer bestimmten angelegten Spannung erzeugten Strom. Typischerweise mit dem Buchstaben G bezeichnet, ist die Leitfähigkeit das Reziproke des Widerstands, R. Um die Formel zu definieren, müssen wir das Ohmsche Gesetz anwenden, das besagt, dass v=iR, aus dem R berechnet werden kann als


(1) 

\begin{align*} R= \frac{v}{i} \end{align*}

Das Wort Leitfähigkeit ist das Gegenteil dieser Ausdrucksweise. Es wird als Verhältnis von Strom zu Spannung ausgedrückt.


(2) 

\begin{align*} G= \frac{i}{v} \end{align*}


Die Leitfähigkeit wird als G ausgedrückt und die Messgröße war "mho". Jahre später ersetzten Forscher diese Einheit durch "Siemens", die mit dem Buchstaben S bezeichnet wird. Bei der Betrachtung von Widerstand vs. Leitfähigkeit – die Leitfähigkeit ist das Inverse des Widerstands (d.h. 1/Widerstand), wie unten gezeigt:


(3) 

\begin{align*} G= \frac{1}{R} \end{align*}


Wie berechnet man die Leitfähigkeit?

Die Leitfähigkeit kann mit Hilfe des Widerstands, des Stroms, der Spannung und der Leitfähigkeit berechnet werden.

Zum Beispiel hat ein bestimmtes Schaltelement einen Widerstand von 1.25\times 10^{3}ohms, bestimmen Sie den Wert der Leitfähigkeit. Wir wissen

(4) 

\begin{align*} G= \frac{1}{R} \end{align*}

Durch Einsetzen des gegebenen Werts von R und Berechnung erhält man den Wert der Leitfähigkeit als

0.8\times 10^{3} Siemens

Das nächste Beispiel ist ein elektrisches Schaltkreis, in dem eine Eingangsspannung von 5V einen Strom von 0,3

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