導電性とは何か?
導電率の定義
導電率は、物質が電流を通過させる能力であり、単位はシーメンス(S)です。
導電性と抵抗の関係
互いに逆数の関係にある、抵抗は電流の通過を妨げる能力であり、導電性は材料が電流を通過させる反応であり、関連する式は:
G=1/R
オームの法則における導電性の関係式
G=I/U
導電率の定義
物質内の電荷の流れやすさを表すパラメータ。式では導電率はギリシャ文字σで表されます。導電率σの標準単位はシーメンス/メートル(S/m)で、これは比抵抗ρの逆数、σ=1/ρです。
導電率の計算式:
σ = Gl/A
測定方法
溶液の導電率測定
測定原理
一定の距離Lで並行に配置された2つのプレートを試験溶液に浸し、プレートの両端に一定の電位を加え、その後、導電計でプレート間の導電性を測定します。
影響因子
温度:金属の導電率は温度上昇とともに減少し、半導体の導電率は温度上昇とともに増加します。
ドープ度:固体半導体のドープ度を増加させると、電気伝導度が増加します。水が純粋であるほど導電率は低くなります。
異方性:一部の物質は異方性の導電性を持ち、3 X 3行列で表現する必要があります。
導電性の応用
土壌の監視
水質の監視
化学物質の残留物の検出