Πώς να υπολογίσετε την αγωγιμότητα

Περιεχόμενο

• TL · DR (Πολύ μακρύ;
• Συμπεριφορά από την αντίσταση
• Η συμπεριφορά όταν είναι γνωστό το ρεύμα και η τάση
• Δυνατότητα αγωγιμότητας
• Παράδειγμα:

Στα ηλεκτρονικά, η αγωγιμότητα είναι ένα μέτρο του ρεύματος που παράγεται μέσω ενός στοιχείου κυκλώματος για μια δεδομένη εφαρμοζόμενη τάση. Συνήθως υποδηλώνεται με το γράμμα G, η αγωγιμότητα είναι η αντίστροφη αντίσταση, R. Η μονάδα αγωγιμότητας είναι η siemens (S). Η αγωγιμότητα ενός αγωγού εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του σχήματος, των διαστάσεών του και μιας ιδιότητας του υλικού που ονομάζεται αγωγιμότητά του - συνήθως υποδηλώνεται με πεζά sigma.

TL · DR (Πολύ μακρύ;

Για ένα καλώδιο με διατομή A, αγωγιμότητα "sigma" και μήκος L, η αγωγιμότητα είναι G = (A x sigma) ÷ L.

Συμπεριφορά από την αντίσταση

Υποθέστε ότι ένα συγκεκριμένο στοιχείο κυκλώματος έχει αντίσταση 1,25 × 10 ^ 3 ohms. Επειδή η αγωγιμότητα είναι η αμοιβαία αντίσταση, μπορούμε να γράψουμε: G = 1 / R. Συνεπώς, G = 1 / (1,25 × 10 ^ 3 ohms) = 0,8 × 10 ^ 3 siemens.

Η συμπεριφορά όταν είναι γνωστό το ρεύμα και η τάση

Εξετάστε αυτό το παράδειγμα: Μια τάση (V) 5 volts παράγει ένα ρεύμα (I) 0,30 αμπέρ σε ένα συγκεκριμένο μήκος σύρματος. Ο νόμος Ohms μας λέει ότι η αντίσταση (R) μπορεί εύκολα να προσδιοριστεί. Σύμφωνα με το νόμο, V = IR, έτσι R = V ÷ I. Δεδομένου ότι η αγωγιμότητα είναι η αντίστροφη αντίσταση, είναι ίση με I ÷ V. Στην περίπτωση αυτή, 0,30 αμπέρ ÷ 5 βολτ = 0,06 Siemens.

Δυνατότητα αγωγιμότητας

Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα καλώδιο με στρογγυλή διατομή που έχει ακτίνα r και μήκος L. Εάν γνωρίζετε την αγωγιμότητα (sigma) του σύρματος, μπορείτε να βρείτε την αγωγιμότητα (G) του σύρματος. Η σχέση μεταξύ τους είναι G = (A x sigma) ÷ L, και δεδομένου ότι η περιοχή της εγκάρσιας τομής είναι πρ², αυτό γίνεται G = (πρ² x sigma) ÷ L.

Παράδειγμα:

Βρείτε την αγωγιμότητα ενός στρογγυλού τεμαχίου σίδερου με ακτίνα εγκάρσιας διατομής 0,001 μέτρα και μήκους 0,1 μέτρων.

Ο σίδηρος έχει αγωγιμότητα 1,03 × 10⁷ siemens / m, και η διατομή του καλωδίου είναι 3,14 Χ 10^-6 Μ. Η αγωγιμότητα του σύρματος είναι τότε 324 siemens.