פֿאַרשטיין קאַנדאַקטיוויטי: דעפֿיניציע און וויכטיקייט

הקדמה

קאָנדוקטיוויטעט שפּילט אַ יסודותדיקע ראָלע אין פֿאַרשידענע אַספּעקטן פֿון אונדזער לעבן, פֿון די עלעקטראָנישע דעוויסעס וואָס מיר נוצן טעגלעך ביז דער פֿאַרשפּרייטונג פֿון עלעקטריע אין עלעקטרישע גרידס. פֿאַרשטיין קאָנדוקטיוויטעט איז קריטיש פֿאַר פֿאַרשטיין דאָס נאַטור פֿון מאַטעריאַלן און זייער פֿעיִקייט צו טראַנסמיטירן עלעקטרישן קראַנט. אין דעם אַרטיקל וועלן מיר זיך פֿאַרטיפֿן אין דער דעפֿיניציע פֿון קאָנדוקטיוויטעט, אויספֿאָרשן איר וויכטיקייט, און אויספֿאָרשן אירע אַפּליקאַציעס אין פֿאַרשידענע פֿעלדער.

וואָס איז קאַנדאַקטיוויטי?

קאָנדוקטיוויטעט איז אַ מאָס פון אַ מאַטעריאַל'ס פיייקייט צו פירן עלעקטריע. דאָס איז די אייגנשאַפט פון אַ סובסטאַנץ וואָס באַשטימט ווי לייכט עלעקטרישער קראַנט קען דורכגיין דורך אים. קאָנדוקטיוויטעט איז אַ וויכטיקע כאַראַקטעריסטיק פון פילע מאַטעריאַלן און ווערט ברייט גענוצט אין פֿאַרשידענע פעלדער פון וויסנשאַפֿט און אינזשעניריע.

בכלל, מעטאַלן זענען גוטע קאַנדאַקטערז פון עלעקטריע ווייַל זיי האָבן אַ גרויסע צאָל פרייע עלעקטראָנען וואָס קענען זיך באַוועגן דורך דעם מאַטעריאַל. דאָס איז פאַרוואָס קופּער און אַלומינום ווערן אָפט געניצט אין עלעקטרישע דראָטן און אַנדערע עלעקטרישע אַפּליקאַציעס. אויף דער אַנדערער זייט, מאַטעריאַלן ווי גומע און גלאָז זענען שלעכטע קאַנדאַקטערז פון עלעקטריע ווייַל זיי האָבן נישט פיל פרייע עלעקטראָנען.

די קאַנדאַקטיוויטי פון אַ מאַטעריאַל קען מען מעסטן לויט זיין עלעקטרישן קעגנשטעל. עלעקטרישער קעגנשטעל איז די קעגנערשאַפט צו דעם פלוס פון עלעקטרישן קראַנט דורך אַ מאַטעריאַל. ווי נידעריקער דער קעגנשטעל, אַלץ העכער די קאַנדאַקטיוויטי. קאַנדאַקטיוויטי ווערט געוויינטלעך געמאָסטן אין סיעמענס פּער מעטער (S/m) אָדער מיליסיעמענס פּער סענטימעטער (ms/cm).

אין צוגאב צו איר באניץ אין עלעקטרישע אנווענדונגען, איז קאנדוקטיוויטעט אויך וויכטיג אין אנדערע פעלדער ווי כעמיע, ביאלאגיע, און אומגעבונג וויסנשאפט. למשל, די קאנדוקטיוויטעט פון וואסער קען ווערן גענוצט צו באשטימען די קאנצענטראציע פון ​​אויפגעלייזטע זאלצן און אנדערע סובסטאנצן אין וואסער. די אינפארמאציע איז וויכטיג פארן פארשטיין וואסער קוואליטעט און פארן מאניטארירן אומגעבונג באדינגונגען.

עס זענען דא אסאך פאקטארן וואס קענען אפעקטירן קאנדוקטיוויטעט, אריינגערעכנט טעמפעראטור, דרוק, און די אנוועזנהייט פון אומריינקייטן אדער אנדערע סובסטאנצן אין דעם מאטעריאל. אין געוויסע פעלער, קען קאנדוקטיוויטעט ווערן פארבעסערט אדער קאנטראלירט דורך צולייגן געוויסע סובסטאנצן צום מאטעריאל. דאס איז באקאנט אלס דאפינג און ווערט געווענליך גענוצט אין דער האלב-קאנדוקטאר אינדוסטריע צו שאפן מאטעריאלן מיט ספעציפישע עלעקטרישע אייגנשאפטן.

קאַנדאַקטיוויטי איז אַ וויכטיקע אייגנשאַפט פון פילע מאַטעריאַלן און שפּילט אַ קריטישע ראָלע אין אַ ברייט קייט פון וויסנשאַפטלעכע און אינזשעניריע אַפּלאַקיישאַנז. איר מעסטונג און קאָנטראָל זענען יקערדיק פֿאַר פֿאַרשטיין און אָפּטימיזירן די פאָרשטעלונג פון פֿאַרשידענע סיסטעמען און פּראָצעסן.

קאַנדאַקטיוויטי און עלעקטרישע קאַנדאַקטאָרס

קאָנדוקטיוויטעט איז אַ מאָס פון אַ מאַטעריאַל'ס פיייקייט צו פירן עלעקטריע. עס איז אַ וויכטיקע אייגנשאַפט אין פילע פעלדער, אַרייַנגערעכנט עלעקטרישע אינזשעניריע, מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט און פיזיק. קאָנדוקטאָרן זענען מאַטעריאַלן מיט הויך קאָנדוקטיוויטעט, וואָס מיינט אַז זיי לאָזן עלעקטרישן קראַנט לייכט פליסן דורך זיי.

אין עלעקטרישער אינזשעניריע, איז קאנדוקטיוויטעט א שליסל-פאראמעטער אין דעם פלאן פון עלעקטרישע קרייזן. מאטעריאלן מיט הויכער קאנדוקטיוויטעט ווערן גענוצט אלס עלעקטרישע קאנדוקטארן, בשעת מאטעריאלן מיט נידעריגער קאנדוקטיוויטעט ווערן גענוצט אלס איזאלאטארן. די מערסטע פארשפרייטע עלעקטרישע קאנדוקטארן זענען מעטאלן ווי קופער און אלומיניום, וועלכע האבן הויכע קאנדוקטיוויטעט צוליב זייערע פרייע עלעקטראנען.

מאַטעריאַלן מיט נידעריקע קאַנדאַקטיוויטי, ווי פּלאַסטיק און קעראַמיק, ווערן גענוצט ווי איזאָלאַטאָרן צו פאַרהיטן עלעקטרישן קראַנט פון פליסן דורך זיי. איזאָלאַטאָרן ווערן גענוצט אין אַ פאַרשיידנקייט פון אַפּלאַקיישאַנז, אַרייַנגערעכנט עלעקטרישע וויירינג, עלעקטראָנישע קאָמפּאָנענטן און מאַכט טראַנסמיסיע ליניעס.

אין מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט, איז קאַנדאַקטיוויטי אַ וויכטיקע אייגנשאַפט פֿאַר דער אַנטוויקלונג פֿון נײַע מאַטעריאַלן. פֿאָרשער זוכן קעסיידער מאַטעריאַלן מיט הויכער קאַנדאַקטיוויטי פֿאַר נוצן אין אַ פֿאַרשיידנקייט פֿון אַפּליקאַציעס, אַרײַנגערעכנט ענערגיע סטאָרידזש און קאָנווערסיע, עלעקטראָניק און סענסאָרן.

איינער פון די שליסל פאַקטאָרן וואָס אַפעקטירט קאַנדאַקטיוויטי איז טעמפּעראַטור. ווי טעמפּעראַטור וואַקסט, פאַרקלענערט זיך די קאַנדאַקטיוויטי פון רובֿ מאַטעריאַלן. דאָס איז רעכט צו אַ פאַרגרעסערונג אין די טערמישע וויבראַציע פון ​​די אַטאָמען אין דעם מאַטעריאַל, וואָס מאַכט עס שווערער פֿאַר עלעקטראָנען צו באַוועגן זיך דורך דעם מאַטעריאַל.

נאך א פאקטאר וואס ווירקט אויף קאנדוקטיוויטעט איז די אנוועזנהייט פון אומריינקייטן אין דעם מאטעריאל. אומריינקייטן קענען שטערן דעם שטראם פון עלעקטראנען דורך דעם מאטעריאל, און דערמיט רעדוצירן זיין קאנדוקטיוויטעט.

קאַנדאַקטיוויטי מעסטונג איינהייטן

קאָנדוקטיוויטי מעסטונג איינהייטן זענען אַ וויכטיקער אַספּעקט פון יעדן אינדוסטריעלן פּראָצעס וואָס ינוואַלווז די נוצן פון פליסיקייטן. קאָנדוקטיוויטי איז אַ מאָס פון די פיייקייט פון אַ פליסיקייט צו פירן עלעקטריע, און עס איז אַ קריטישער פּאַראַמעטער אין באַשטימען די קוואַליטעט און ריינקייט פון דער פליסיקייט. די קאָנדוקטיוויטי מעסטונג ווערט געטאָן מיט ספּעציאַליזירטע אינסטרומענטן באַקאַנט ווי קאָנדוקטיוויטי מעטערס, וואָס זענען דיזיינד צו מעסטן די עלעקטרישע קאָנדוקטיוויטי פון אַ פליסיקייט.

די איינהייטן גענוצט צו מעסטן קאנדוקטיוויטעט ווערן טיפיש אויסגעדריקט אין סימענס פער מעטער (S/m) אדער מיקרא סימענס פער סענטימעטער (μS/cm). די איינהייטן ווערן גענוצט צו אויסדריקן די עלעקטרישע קאנדוקטיוויטעט פון א פליסיקייט, וואס איז א מאס פון די מאס עלעקטרישע לאדונג וואס קען ווערן געפירט דורך דער פליסיקייט. וואס העכער די עלעקטרישע קאנדוקטיוויטעט פון א פליסיקייט, אלץ גרעסער איז איר מעגלעכקייט צו פירן עלעקטריע.

אין צוגאב צו די סטאַנדאַרט מעסט-איינהייטן, ווערן אַנדערע איינהייטן גענוצט צו אויסדריקן קאַנדאַקטיוויטי. די אַרייַננעמען מיליסיעמען פּער סענטימעטער (mS/cm), גלייך צו 1000 μS/cm, און דיסיזשאַנז פּער מעטער (dS/m), גלייך צו 10 S/m. די איינהייטן ווערן גענוצט אין ספּעציפֿישע אַפּליקאַציעס וואו די סטאַנדאַרט איינהייטן זענען מעגלעך נישט פּאַסיק.

די אויסוואל פון קאנדוקטיוויטי מעסטונג איינהייטן ווענדט זיך אין דער ספעציפישער אנווענדונג און דעם געוואונטשענעם לעוועל פון גענויקייט. למשל, מיקרא סימענס פער סענטימעטער ווערט געווענליך גענוצט אין וואסער באהאנדלונג פלאנצן, בשעת סימענס פער מעטער ווערט גענוצט אין אינדוסטריעלע פראצעסן וואס פארלאנגען הויכע לעוועלס פון גענויקייט. די אויסוואל פון איינהייטן ווענדט זיך אויך אין דעם טיפ פליסיקייט וואס ווערט געמאסטן, ווייל פארשידענע פליסיקייטן האבן פארשידענע לעוועלס פון עלעקטרישע קאנדוקטיוויטי.

קאַנדאַקטיוויטי מעסטונג איינהייטן זענען אַ וויכטיקער אַספּעקט פון יעדן אינדוסטריעלן פּראָצעס וואָס ינוואַלווז פליסיקייטן. די ברירה פון איינהייטן דעפּענדס אויף דער ספּעציפישער אַפּלאַקיישאַן און די געוואונטשענע מדרגה פון אַקיעראַסי.קאָנדוקטיוויטי מעטערסזענען דיזיינד צו מעסטן די עלעקטרישע קאַנדאַקטיוויטי פון פליסיקייטן, און די איינסן געניצט צו אויסדריקן קאַנדאַקטיוויטי אַרייַננעמען סימענס פּער מעטער, מיקראָ סימענס פּער סענטימעטער, מיליסיעמענס פּער סענטימעטער, און דיסיזשאַנז פּער מעטער.

אַפּליקאַציעס פון קאַנדאַקטיוויטי

קאָנדוקטיוויטי, די מעגלעכקייט פון אַ מאַטעריאַל צו פירן עלעקטרישן קראַנט, האט אַ ברייטע קייט פון אַפּליקאַציעס אין פֿאַרשידענע פֿעלדער. דאָ זענען עטלעכע געוויינטלעכע אַפּליקאַציעס פון קאָנדוקטיוויטי:

עלעקטרישע דראָטן: קאַנדאַקטיוויטי איז קריטיש פֿאַר עלעקטרישע דראָט סיסטעמען. מעטאַלן ווי קופּער און אַלומינום, באַקאַנט פֿאַר זייער הויך קאַנדאַקטיוויטי, ווערן אָפט געניצט אין עלעקטרישע קייבאַלז צו עפֿעקטיוו טראַנסמיטירן עלעקטריע פֿון מאַכט קוועלער צו פֿאַרשידענע דעוויסעס און אַפּפּליאַנסעס.

עלעקטראָניק: קאַנדאַקטיוויטי שפּילט אַ יסודותדיקע ראָלע אין דער פונקציאָנירן פון עלעקטראָנישע דעוויסעס. קאַנדאַקטיווע מאַטעריאַלן, ווי מעטאַלן און האַלב-קאָנדוקטאָרן, ווערן גענוצט אין דער פאַבריקאַציע פון ​​קאָמפּאָנענטן ווי אינטעגרירטע קרייזן, טראַנזיסטאָרן און קאַנעקטאָרן.

מאַכט טראַנסמיסיע: הויך-קאַנדאַקטיוויטי מאַטעריאַלס ווערן גענוצט פֿאַר מאַכט טראַנסמיסיע ליניעס צו מינאַמייז ענערגיע פארלוסטן. אַלומינום און קופּער קאַנדאַקטערז ווערן גענוצט אין אָוווערכעד מאַכט ליניעס און אונטערערדישע קייבאַלז צו עפֿעקטיוו טראַנסמיט עלעקטריע איבער לאַנגע דיסטאַנסאַז.

הייצונג און קיל סיסטעמען: קאנדוקטיוו מאטעריאלן ווערן גענוצט אין הייצונג און קיל אפליקאציעס. עלעקטרישע הייצונג עלעמענטן, ווי די וואס מען געפינט אין עלעקטרישע אויוון, פארלאזן זיך אויף מאטעריאלן מיט הויכער עלעקטרישער קאנדוקטיוויטעט צו שאפן היץ עפעקטיוו. אזוי אויך, היץ זינקען אין עלעקטראנישע דעווייסעס זענען געמאכט פון מאטעריאלן מיט הויכער טערמישער קאנדוקטיוויטעט צו פארשפרייטן היץ עפעקטיוו.

עלעקטראָכעמיע: אין עלעקטראָכעמישע פּראָצעסן, איז קאַנדאַקטיוויטי קריטיש פֿאַר עלעקטראָליטן. עלעקטראָליטישע לייזונגען, וואָס אַנטהאַלטן יאָנען וואָס פֿאַרלייכטערן דעם פֿלוס פֿון עלעקטרישן קראַנט, ווערן גענוצט אין אַפּליקאַציעס ווי עלעקטראָפּלייטינג, באַטעריעס, ברענשטאָף צעלן און עלעקטראָליז פֿאַר פֿאַרשידענע אינדוסטריעלע און וויסנשאַפֿטלעכע צוועקן.

סענסארן און דעטעקטאָרן: קאָנדוקטיוויטי ווערט גענוצט אין סענסארן און דעטעקטאָרן צו מעסטן עלעקטרישע אייגנשאַפטן. למשל, קאָנדוקטיוויטי סענסארן ווערן גענוצט צו מאָניטאָרירן די ריינקייט פון וואַסער אין וואַסער באַהאַנדלונג פאַבריקן און דעטעקטירן ענדערונגען אין קאָנדוקטיוויטי וואָס קענען אָנווייַזן אויף אומריינקייטן אָדער קאַנטאַמאַניישאַן.

מעדיצינישע אַפּליקאַציעס: אין דער פעלד פון מעדיצין, געפינט קאַנדאַקטיוויטי אַפּליקאַציעס אין געביטן ווי ביאָעלעקטרישע מעסטונגען און מעדיצינישע בילדגעבונג טעקניקס. עלעקטראָקאַרדיאָגראַפי (עקג), למשל, מעסט די עלעקטרישע קאַנדאַקטיוויטי פון די האַרץ צו דיאַגנאָזירן און מאָניטאָרירן האַרץ צושטאנדן.

קאָמפּאָזיט מאַטעריאַלן: קאַנדאַקטיווע אַדיטיוון ווערן גענוצט אין דער פּראָדוקציע פון ​​קאָמפּאָזיט מאַטעריאַלן צו געבן עלעקטרישע קאַנדאַקטיוויטי. די מאַטעריאַלן געפֿינען אַפּליקאַציעס אין פֿאַרשידענע אינדוסטריעס, אַרייַנגערעכנט אַעראָספּייס, אָטאָמאָטיוו און קאַנסטראַקשאַן, וואו קאַנדאַקטיוויטי איז נויטיק פֿאַר אַפּליקאַציעס ווי עלעקטראָמאַגנעטישע שילדינג, סטאַטיק דיסיפּיישאַן און הייצונג עלעמענטן.

סביבה מאָניטאָרינג: קאַנדאַקטיוויטי ווערט גענוצט אין סביבה מאָניטאָרינג סיסטעמען צו אַססעסס וואַסער קוואַליטעט און זאַלץ. קאַנדאַקטיוויטי מעטערס ווערן גענוצט צו מעסטן די עלעקטרישע קאַנדאַקטיוויטי פון וואַסער, פּראַוויידינג ווערטפול אינפֿאָרמאַציע וועגן זיין זאַץ און פּאָטענציעל קאַנטאַמאַנאַנץ.

דאָס זענען נאָר אַ פּאָר ביישפילן פון ווי קאַנדאַקטיוויטי ווערט געווענדט אין פֿאַרשידענע פֿעלדער. די אייגנאַרטיקע עלעקטרישע אייגנשאַפֿטן פֿון קאַנדאַקטיווע מאַטעריאַלן ערמעגלעכן אַ ברייטע קייט פֿון טעקנאַלאָגישע פֿאָרשריטן און כידעשים אין פֿאַרשידענע אינדוסטריעס.

אָפֿט געשטעלטע פֿראַגעס

פ1: וואָס איז דער חילוק צווישן קאַנדאַקטיוויטי און קעגנשטעל?

קאָנדוקטיוויטי מעסט די מעגלעכקייט פון אַ מאַטעריאַל צו פירן עלעקטרישן קראַנט, בשעת קעגנשטעל קוואַנטיפיצירט זיין קעגנשטעל צו קראַנט לויפן.

פראגע 2: פארוואס האבן מעטאלן הויכע קאנדוקטיוויטעט?

מעטאַלן האָבן אַ הויכע קאַנדאַקטיוויטי צוליב דעם גרויסן צאָל פרייע עלעקטראָנען וואָס קענען זיך גרינג באַוועגן דורך דעם מאַטעריאַל.

ק3: קען מען ענדערן די קאנדוקטיוויטעט?

יא, קאַנדאַקטיוויטי קען ווערן געביטן דורך סיבות ווי טעמפּעראַטור, אומריינקייטן, און די קריסטאַל סטרוקטור פון דעם מאַטעריאַל.

פ4: וואָס זענען עטלעכע געוויינטלעכע איזאָלאַטאָרן מיט נידעריק קאַנדאַקטיוויטי?

גומע, פּלאַסטיק און גלאָז זענען ביישפילן פון געוויינטלעכע איזאָלירנדיקע מאַטעריאַלן מיט נידעריק קאַנדאַקטיוויטי.

פראגע 5: ווי אזוי ווערט קאנדוקטיוויטעט געמאסטן אין וואסער?

קאַנדאַקטיוויטי אין וואַסער ווערט געמאָסטן מיט אַ קאַנדאַקטיוויטי מעטער, וואָס באַשטימט די פיייקייט פון וואַסער צו פירן אַן עלעקטרישן קראַנט.