導電率とは、材料との接触によってエネルギーが伝達されるプロセスを指します。導電率にはさまざまな種類があります。ただし、主要な 3 つは、電気伝導性、熱伝導性、およびイオン伝導性です。どんな物質でも、絶縁体にも良導体にもなり得ます。
さまざまな材料がさまざまな程度の導電率を持っています。伝達されるさまざまな種類のエネルギーも、導電率の測定単位を決定します。電気伝導率を例にとると、メートルあたりのジーメンスで測定されます。
いくつかの要因が導電率を決定します。それらは、温度、材料組成、構造などです。あらゆる材料の導電率は、実際の用途と用途について多くを物語っています。
さまざまな種類の導電率
物質を介して伝導できるエネルギーは、電気、音響エネルギー、熱エネルギー、イオン エネルギーなど、どのような形でもかまいません。これらのタイプの導電率は次のように説明されています:
- 熱伝導率:材料が熱 (熱) エネルギーを伝導する能力です。熱エネルギーは、W/mK またはメートルケルビンあたりのワット数で測定されます。金属などの熱伝導率の良い素材は、熱をよく伝え、素早く放熱します。そのため、ヒートシンクによく使用されます。一方、ガスは熱伝導率が低いため、優れた絶縁体を形成します。
- 透水係数:水が岩石などの多孔質物質をどの程度浸透するかを測定します。透水係数の重要な用途の 1 つは、水文学と農業の研究です。
- 音響伝導率:音響伝導率は、構造内で音波を伝播するあらゆる材料の能力です。基本的に、電磁波とは異なり、音の波は真空中を伝わることができません。ただし、移動するには空気などの媒体が必要です。
- 電気伝導率:金属と同様に分極された素材は、非常に優れた電気伝導体です。電気伝導率を測定するための SI 単位は、メートルあたりの SI 単位ジーメンスです。電気の良導体であるこれらの材料は、電気の生成と伝達に不可欠な部分を形成します。私たちが知っているように、産業や家庭は、電気の良導体であるこれらの材料に依存しています.銅は、優れた電気伝導体であり、安価で豊富な金属の 1 つです。
- イオン伝導率:分子レベルでは電気伝導率と非常によく似ています。イオン伝導性は、粒子またはイオンの電荷が物質の分子構造を横切って移動する方法です。電解質は、イオンが結晶構造または分子構造を通過できるようにする化学物質です。イオン伝導度の重要な用途の 1 つは、電池の仕組みに見ることができます。
これらのタイプの導電率は、さまざまな条件下でのさまざまな材料の挙動を分析する化学の研究において重要です。研究者が長寿命でより良いバッテリーを設計するのに役立つ物質のイオン伝導率を測定する例を考えてみましょう。
導電率の決定
導電率の記録を調べるときは、さまざまな溶液の導電率を理解することも不可欠です。溶液の導電率は、溶液に含まれるイオンに依存し、正比例します。
導電率を決定するために、溶液全体に電流を流します。シーメンス/リットル/モルは、電気伝導度を決定するための測定単位です。
イオン伝導
イオン伝導度とは、水溶液中で物質のイオンが一方から他方へ移動する傾向を意味します。イオンのような物質のいくつかは、固体状態では基本的に電気を通しません。しかし、水溶液中で解離すると、イオンが自由に動き始め、電気を伝導します。イオン伝導率の重要な用途には、建物を熱から断熱する建築材料、銀や銅などの金属の純度のチェックなどがあります。
熱伝導率
本質的に導電率には、固体である媒体が必要です。したがって、熱伝導率は、熱エネルギーが物質を介して伝達される速度として定義できます。通常、物質の単位断面積として測定されます。熱エネルギーの伝導を可能にするためには、温度勾配が存在することが重要です。
熱伝導率は、対流や放射とは大きく異なることに注意することが重要です。対流のプロセスと同様に、熱は本質的に流体、特にガスまたは溶融物質を介して運ばれます。同様に、放射線も本質的に媒体を必要とせず、主に電磁波を介して伝播します。
水の導電率
純水は電気の良導体ではなく、イオン濃度の上昇とともに本質的に増加することに注意することが重要です。以下は水の種類の純度と導電率です:
<オール>結論
うまくいけば、導電率のメモを通じて、導電率、さまざまなタイプの導電率、および導電率の測定方法を理解できたはずです.導電率は、さまざまな産業プロセスに適用される最も広く使用されている現象の 1 つであるため、導電率の概念を理解することが重要です。
