Was ist Leitfähigkeit?
Definition der Leitfähigkeit
Leitfähigkeit wird definiert als die Fähigkeit eines Stoffes, einen elektrischen Strom durchzulassen, in Siemens, mit dem Symbol "S".
Das Verhältnis zwischen Leitwert und Widerstand
Gegenseitig reziprok, ist der Widerstand die Fähigkeit, den Stromfluss zu behindern, während die elektrische Leitfähigkeit die Reaktion des Materials ist, den Stromfluss zuzulassen. Die entsprechende Formel lautet:
G=1/R
Die Beziehungsgleichung des Ohmschen Leitwertgesetzes
G=I/U
Definition der Leitfähigkeit
Ein Parameter, der verwendet wird, um die Leichtigkeit des Ladungsflusses in einem Stoff zu beschreiben. In der Formel wird die Leitfähigkeit mit dem griechischen Buchstaben σ bezeichnet. Die Standard-Einheit der Leitfähigkeit σ ist Siemens/m (abgekürzt S/m), was das Reziproke der spezifischen Widerstandszahl ρ ist, also σ=1/ρ.
Berechnungsformel für die Leitfähigkeit:
σ = Gl/A
Messverfahren
Messung der Lösungsleitfähigkeit
Messprinzip
Zwei parallel zueinander angeordnete Platten, deren Abstand ein fester Wert L ist, werden in die zu prüfende Lösung eingetaucht, und an beiden Enden der Platten wird eine bestimmte elektrische Spannung angelegt. Dann wird der Leitwert zwischen den Platten mit einem Leitwertmesser gemessen.
Einflussfaktoren
Temperatur: Die Leitfähigkeit von Metallen nimmt mit steigender Temperatur ab, während die Leitfähigkeit von Halbleitern mit steigender Temperatur zunimmt.
Dotierung: Eine Erhöhung des Dotierungsgrades bei festen Halbleitern führt zu einer Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit. Je reiner das Wasser, desto geringer ist die Leitfähigkeit.
Anisotropie: Einige Stoffe haben eine anisotrope Leitfähigkeit, die in einer 3 x 3 Matrix ausgedrückt werden muss.
Anwendung der elektrischen Leitfähigkeit
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