Киришүү
Өткөргүчтүк биздин жашообуздун ар кандай аспектилеринде негизги ролду ойнойт, биз күн сайын колдонгон электрондук шаймандардан тартып электр тармактарында электр энергиясын бөлүштүрүүгө чейин. Өткөргүчтүктү түшүнүү материалдардын жүрүм-турумун жана алардын электр тогун өткөрүү жөндөмдүүлүгүн түшүнүү үчүн абдан маанилүү. Бул макалада биз өткөрүмдүүлүктүн аныктамасын карап чыгабыз, анын маанисин изилдейбиз жана анын ар кандай тармактарда колдонулушун карап чыгабыз.
Өткөргүчтүк деген эмне?
Өткөргүчтүк – бул материалдын электр тогун өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн көрсөткүчү. Бул заттын касиети, ал аркылуу электр тогу канчалык оңой өтөөрүн аныктайт. Өткөргүчтүк көптөгөн материалдардын маанилүү мүнөздөмөсү болуп саналат жана илим менен техниканын ар кандай тармактарында кеңири колдонулат.
Жалпысынан металлдар электр тогун жакшы өткөрүүчү болуп саналат, анткени аларда материал аркылуу кыймылдай турган эркин электрондор көп. Ошондуктан жез жана алюминий көбүнчө электр зымдарында жана башка электрдик колдонмолордо колдонулат. Башка жагынан алганда, резина жана айнек сыяктуу материалдар электр тогун начар өткөрөт, анткени аларда эркин электрондор көп эмес.
Материалдын өткөргүчтүгү анын электрдик каршылыгы менен өлчөнө алат. Электрдик каршылык - бул материал аркылуу электр тогунун агымына каршылык. Каршылык канчалык аз болсо, өткөргүчтүк ошончолук жогору болот. Өткөргүчтүк адатта Сименс менен метрге (С/м) же сантиметрге миллисиемендерге (мс/см) ченелет.
Электрдик колдонмолордо колдонуудан тышкары, өткөргүчтүк химия, биология жана айлана-чөйрө илими сыяктуу башка тармактарда да маанилүү. Мисалы, суунун өткөргүчтүгү суудагы эриген туздардын жана башка заттардын концентрациясын аныктоо үчүн пайдаланылышы мүмкүн. Бул маалымат суунун сапатын түшүнүү жана айлана-чөйрөнүн абалына мониторинг жүргүзүү үчүн маанилүү.
Өткөргүчтүккө таасир этүүчү көптөгөн факторлор бар, анын ичинде температура, басым жана материалда аралашмалардын же башка заттардын болушу. Кээ бир учурларда, өткөргүчтүктү материалга айрым заттарды кошуу менен күчөтүүгө же контролдоого болот. Бул допинг катары белгилүү жана көбүнчө белгилүү электрдик касиеттери бар материалдарды түзүү үчүн жарым өткөргүч өнөр жайында колдонулат.
Өткөргүчтүк көптөгөн материалдардын маанилүү касиети болуп саналат жана илимий жана инженердик колдонмолордун кеңири спектринде чечүүчү ролду ойнойт. Аны өлчөө жана башкаруу ар кандай системалардын жана процесстердин иштешин түшүнүү жана оптималдаштыруу үчүн абдан маанилүү.
Өткөргүчтүк жана электр өткөргүчтөр
Өткөргүчтүк – бул материалдын электр тогун өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн көрсөткүчү. Бул көптөгөн тармактарда, анын ичинде электр инженериясында, материал таанууда жана физикада маанилүү менчик. Өткөргүчтөр жогорку өткөргүчтүгү бар материалдар болуп саналат, бул алар аркылуу электр тогунун оңой өтүшүн камсыз кылат.
Электротехникада өткөргүчтүк электр чынжырларын долбоорлоодо негизги параметр болуп саналат. Электр өткөргүч катары электр өткөргүчтүгү жогору болгон материалдар, изолятор катары өткөргүчтүгү төмөн материалдар колдонулат. Эң кеңири таралган электр өткөргүчтөр жез жана алюминий сыяктуу металлдар болуп саналат, алар эркин электрондордон улам жогорку өткөрүмдүүлүккө ээ.
Пластмасса жана керамика сыяктуу өткөргүчтүгү төмөн материалдар алар аркылуу электр тогунун өтүшүнө жол бербөө үчүн изолятор катары колдонулат. Изоляторлор электр өткөргүчтөрүн, электрондук тетиктерин жана электр өткөргүч линияларын кошкондо, ар кандай колдонмолордо колдонулат.
Материал таанууда өткөргүчтүк жаңы материалдарды иштеп чыгуу үчүн маанилүү касиет болуп саналат. Изилдөөчүлөр ар кандай тиркемелерде, анын ичинде энергияны сактоо жана конвертациялоо, электроника жана сенсорлордо колдонуу үчүн жогорку өткөрүмдүүлүккө ээ материалдарды дайыма издеп жатышат.
Өткөргүчтүккө таасир этүүчү негизги факторлордун бири - бул температура. Температура жогорулаган сайын көпчүлүк материалдардын өткөргүчтүгү төмөндөйт. Бул материалдагы атомдордун жылуулук термелүүсүнүн жогорулашына байланыштуу, бул электрондордун материал аркылуу кыймылын кыйындатат.
Өткөргүчтүккө таасир этүүчү дагы бир фактор бул материалда аралашмалардын болушу. Кошумчалар материал аркылуу электрондордун агымын бузуп, анын өткөрүмдүүлүгүн төмөндөтүшү мүмкүн.
Өткөргүчтүктү өлчөө бирдиктери
Өткөргүчтүктү өлчөө бирдиктери суюктуктарды колдонууну камтыган ар кандай өнөр жай процессинин маанилүү аспектиси болуп саналат. Өткөргүчтүк – суюктуктун электр тогун өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн көрсөткүчү жана суюктуктун сапатын жана тазалыгын аныктоодо чечүүчү параметр болуп саналат. Өткөргүчтүктү өлчөө суюктуктун электр өткөрүмдүүлүгүн өлчөө үчүн арналган өткөргүчтүк өлчөөчү деп аталган атайын приборлорду колдонуу менен жүргүзүлөт.
Өткөргүчтүктү өлчөө үчүн колдонулган бирдиктер, адатта, Siemens/метрде (S/m) же микро Siemens/ сантиметрде (μS/см) көрсөтүлөт. Бул бирдиктер суюктуктун электр өткөргүчтүгүн билдирүү үчүн колдонулат, бул суюктук көтөрө ала турган электрдик заряддын өлчөмүнүн өлчөмү. Суюктуктун электр өткөргүчтүгү канчалык жогору болсо, анын электр тогун өткөрүү жөндөмдүүлүгү ошончолук жогору болот.
Өлчөөнүн стандарттык бирдиктеринен тышкары өткөргүчтүктү көрсөтүү үчүн башка бирдиктер колдонулат. Бул 1000 μS / см барабар сантиметр (mS / см) миллисиемендерди жана метрге чечимдерди (dS / м), 10 S / м барабар камтыйт. Бул бирдиктер стандарттуу бирдиктер туура келбеген атайын колдонмолордо колдонулат.
Өткөргүчтүктү өлчөө бирдиктерин тандоо конкреттүү колдонууга жана керектүү тактык деңгээлине жараша болот. Мисалы, микро Siemens бир сантиметр көбүнчө суу тазалоочу станцияларда колдонулат, ал эми Siemens ар бир метр жогорку тактыкты талап кылган өнөр жай процесстеринде колдонулат. Бирдиктерди тандоо ченеп жаткан суюктуктун түрүнө да көз каранды, анткени ар кандай суюктуктар электр өткөрүмдүүлүктүн ар кандай деңгээлдерине ээ.
Өткөргүчтүктү өлчөө бирдиктери суюктуктарды камтыган ар кандай өнөр жай процессинин маанилүү аспектиси болуп саналат. Бирдиктерди тандоо конкреттүү колдонууга жана керектүү тактык деңгээлине жараша болот.Өткөргүчтүктөрсуюктуктардын электр өткөргүчтүгүн өлчөө үчүн иштелип чыккан жана өткөргүчтүктү көрсөтүү үчүн колдонулган бирдиктерге Siemens бир метр, микро Siemens бир сантиметр, миллисиемендер сантиметрге жана метрге чечимдер кирет.
Өткөргүчтүктү колдонуу
Өткөргүчтүк, материалдын электр тогун өткөрүү жөндөмдүүлүгү, ар кандай тармактарда кеңири колдонулат. Бул жерде өткөргүчтүктү кээ бир жалпы колдонмолор болуп саналат:
Электр зымдары: өткөргүчтүк электр өткөргүч системалары үчүн өтө маанилүү болуп саналат. Жогорку өткөргүчтүгү менен белгилүү болгон жез жана алюминий сыяктуу металлдар, адатта, электр кабелдеринде электр энергиясын ар кандай түзмөктөргө жана приборлорго эффективдүү өткөрүү үчүн колдонулат.
Электроника: өткөргүчтүк электрондук түзүлүштөрдүн иштешинде негизги ролду ойнойт. Металлдар жана жарым өткөргүчтөр сыяктуу өткөргүч материалдар интегралдык схемалар, транзисторлор жана туташтыргычтар сыяктуу компоненттерди жасоодо колдонулат.
Электр өткөргүч: Энергияны жоготууларды азайтуу үчүн электр өткөргүч линиялары үчүн жогорку өткөргүчтүк материалдар колдонулат. Алюминий жана жез өткөргүчтөр электр энергиясын узак аралыкка натыйжалуу өткөрүү үчүн абадагы электр линияларында жана жер астындагы кабелдерде колдонулат.
Жылытуу жана муздатуу системалары: өткөргүч материалдар жылытуу жана муздатуу колдонмолорунда колдонулат. Электр жылытуу элементтери, мисалы, электр плиталарындагылар жылуулукту эффективдүү өндүрүү үчүн электр өткөргүчтүгү жогору болгон материалдарга таянышат. Ошо сыяктуу эле, электрондук түзүлүштөрдөгү жылуулук раковиналары жылуулукту эффективдүү таратыш үчүн жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ материалдардан жасалган.
Электрохимия: Электрохимиялык процесстерде электр өткөрүмдүүлүк электролиттер үчүн өтө маанилүү. Электр агымынын агымын жеңилдеткен иондорду камтыган электролиттик эритмелер ар кандай өнөр жай жана илимий максаттар үчүн электролиз, аккумуляторлор, күйүүчү май клеткалары жана электролиз сыяктуу колдонмолордо колдонулат.
Сенсорлор жана детекторлор: өткөргүчтүк электр касиеттерин өлчөө үчүн сенсорлордо жана детекторлордо колдонулат. Мисалы, өткөргүчтүк датчиктер суу тазалоочу курулмалардагы суунун тазалыгын көзөмөлдөө жана ыпластыктарды же булганууну көрсөтө турган өткөргүчтүктүн өзгөрүүлөрүн аныктоо үчүн колдонулат.
Медициналык Колдонмолор: Медицина тармагында өткөргүчтүк биоэлектрдик өлчөө жана медициналык сүрөттөө ыкмалары сыяктуу тармактарда колдонмолорду табат. Электрокардиография (ЭКГ), мисалы, жүрөк абалын диагностикалоо жана көзөмөлдөө үчүн жүрөктүн электр өткөрүмдүүлүгүн өлчөйт.
Композиттик материалдар: өткөргүч кошумчалар электр өткөргүчтүгүн берүү үчүн курама материалдарды өндүрүүдө колдонулат. Бул материалдар электр-магниттик коргоо, статикалык диссипация жана жылытуу элементтери сыяктуу колдонмолор үчүн өткөргүчтүк талап кылынган ар кандай тармактарда, анын ичинде аэрокосмостук, автомобиль жана курулушта колдонулуучу колдонмолорду табат.
Айлана-чөйрөнүн мониторинги: Өткөргүчтүк суунун сапатын жана туздуулугун баалоо үчүн экологиялык мониторинг системаларында колдонулат. Өткөргүчтүктү өлчөөчү приборлор суунун электр өткөрүмдүүлүгүн өлчөө үчүн колдонулат, анын курамы жана потенциалдуу булгоочу заттар жөнүндө баалуу маалымат берет.
Бул өткөргүчтүктү ар кандай тармактарда кантип колдонушунун бир нече мисалдары. Өткөргүч материалдардын уникалдуу электрдик касиеттери көптөгөн тармактарда технологиялык жетишкендиктерге жана инновацияларга кеңири мүмкүнчүлүк берет.
Көп берилүүчү суроолор
Q1: Өткөргүчтүк менен каршылыктын ортосунда кандай айырма бар?
Өткөргүчтүк материалдын электр тогун өткөрүү жөндөмдүүлүгүн өлчөйт, ал эми каршылык анын токтун агымына каршылыгын сандык түрдө көрсөтөт.
Q2: Эмне үчүн металлдар жогорку өткөрүмдүүлүккө ээ?
Металлдар материал аркылуу оңой жыла алган эркин электрондордун көптүгүнө байланыштуу жогорку өткөрүмдүүлүккө ээ.
Q3: Өткөргүчтүктү өзгөртүүгө болобу?
Ооба, өткөргүчтүктү температура, аралашмалар жана материалдын кристаллдык структурасы сыяктуу факторлор өзгөртүшү мүмкүн.
Q4: төмөн өткөргүчтүк менен кээ бир жалпы изоляторлор кайсылар?
Резина, пластмасса жана айнек өткөргүчтүгү төмөн жалпы жылуулоочу материалдардын мисалдары болуп саналат.
С5: Сууда өткөргүчтүк кантип өлчөнөт?
Суунун өткөргүчтүгү суунун электр тогун өткөрүү жөндөмдүүлүгүн аныктаган өткөргүчтүк өлчөгүчтүн жардамы менен өлчөнөт.
Посттун убактысы: 22-июнь-2023