Дамжуулах чадвар: Тодорхойлолт|Тэгшитгэл|Хэмжилт|Хэрэглээ
Цахилгаан дамжуулах чанархийсвэр ойлголтоос хамаагүй илүү юм; Энэ бол таны гарт байгаа хамгийн сүүлийн үеийн электрон төхөөрөмжөөс эхлээд манай хотуудыг гэрэлтүүлдэг асар том цахилгаан түгээх сүлжээ хүртэл бүх зүйлийг чимээгүйхэн эрчим хүчээр хангадаг бидний харилцан уялдаатай дэлхийн үндсэн тулгуур юм.
Инженер, физикч, материал судлаачид эсвэл материйн зан төлөвийг жинхэнэ утгаар нь ойлгохыг эрэлхийлж буй хэн бүхэнд цахилгаан дамжуулах чанарыг эзэмших нь тохиролцох боломжгүй юм. Энэхүү гүн гүнзгий гарын авлага нь дамжуулагчийн нарийн тодорхойлолтыг өгөөд зогсохгүй түүний чухал ач холбогдлыг тайлж, түүнд нөлөөлж буй хүчин зүйлсийг судалж, хагас дамжуулагч, материал судлал, сэргээгдэх эрчим хүч зэрэг төрөл бүрийн салбарт хамгийн сүүлийн үеийн хэрэглээг онцолж өгдөг. Энэхүү чухал өмчийг ойлгох нь цахилгаан ертөнцийн талаарх таны мэдлэгт хэрхэн хувьсгал хийж болохыг олж мэдэхийн тулд товшино уу.
Агуулга:
2. Дамжуулах чадварт нөлөөлөх хүчин зүйлс
4. Дамжуулах чадварыг хэрхэн хэмжих вэ: Тэгшитгэл
5. Дамжуулах чадварыг хэмжих хэрэгсэл
6. Дамжуулах чадварын хэрэглээ
Дамжуулах чадвар гэж юу вэ?
Цахилгаан дамжуулах чанар (σ) нь цахилгаан гүйдлийн урсгалыг дэмжих материалын хүчин чадлыг тодорхойлдог үндсэн физик шинж чанар юм.. Үндсэндээ энэ нь цэнэгийн тээвэрлэгчид, тэр дундаа метал дахь чөлөөт электронууд бодисыг хэр амархан дамжуулж болохыг тодорхойлдог. Энэхүү чухал шинж чанар нь микропроцессороос эхлээд хотын эрчим хүчний дэд бүтэц хүртэлх тоо томшгүй олон хэрэглээний бат бөх суурь юм.
Дамжуулах чадварын харилцан хамааралтай хэсэг болох цахилгаан эсэргүүцэл (ρ) нь одоогийн урсгалын эсэргүүцэл юм. Тиймээс,бага эсэргүүцэл нь өндөр дамжуулалттай шууд тохирдог. Энэхүү хэмжилтийн олон улсын стандарт нэгж нь метр тутамд Siemens (S/m), хэдийгээр сантиметр тутамд миллисиемен (мС/см) химийн болон байгаль орчны шинжилгээнд ихэвчлэн ашиглагддаг.
Дамжуулагч ба Эсэргүүцэл: Дамжуулагч ба Тусгаарлагч
Онцгой дамжуулалт (σ) нь материалыг дамжуулагч гэж тодорхойлдог бол тод эсэргүүцэл (ρ) нь тэдгээрийг хамгийн тохиромжтой тусгаарлагч болгодог. Үндсэндээ материалын дамжуулалтын эрс ялгаатай байдал нь зөөврийн цэнэгийн тээвэрлэгчдийн ялгаатай байдлаас үүдэлтэй.
Өндөр дамжуулалт (дамжуулагч)
Зэс, хөнгөн цагаан зэрэг металлууд нь маш өндөр цахилгаан дамжуулах чадвартай байдаг. Энэ нь тэдгээрийн атомын бүтэцтэй холбоотой бөгөөд энэ нь бие даасан атомуудтай хүчтэй холбогддоггүй, амархан хөдөлдөг валентийн электронуудын асар том "далай"-тай холбоотой юм. Энэ шинж чанар нь тэдгээрийг цахилгаан утас, цахилгаан дамжуулах шугам, өндөр давтамжийн хэлхээний ул мөрд зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
Хэрэв та материалын цахилгаан дамжуулалтын талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсч байвал амьдралынхаа бүх материалын цахилгаан дамжуулалтыг илрүүлэхэд чиглэсэн нийтлэлийг уншина уу.
Бага дамжуулалт (тусгаарлагч)
Резин, шил, керамик зэрэг материалыг тусгаарлагч гэж нэрлэдэг. Тэд цөөн тооны чөлөөт электронтой ба цахилгаан гүйдэл дамжуулахыг хүчтэй эсэргүүцдэг. Энэ шинж чанар нь тэдгээрийг аюулгүй байдал, тусгаарлалт, бүх цахилгаан систем дэх богино холболтоос урьдчилан сэргийлэхэд амин чухал болгодог.
Дамжуулах чадварт нөлөөлөх хүчин зүйлс
Цахилгаан дамжуулах чанар нь материалын үндсэн шинж чанар боловч нийтлэг буруу ойлголтоос ялгаатай нь энэ нь тогтмол тогтмол биш юм. Материалын цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадвар нь гадаад орчны хувьсагч, нарийн бүтцийн инженерчлэлээр гүнзгий бөгөөд урьдчилан таамаглах боломжтой байдаг. Эдгээр хүчин зүйлсийг ойлгох нь орчин үеийн электроник, мэдрэгч, эрчим хүчний технологийн үндэс суурь юм.
1. Дамжуулах чадварт гадны хүчин зүйлс хэрхэн нөлөөлдөг
Материалын ойрын орчин нь түүний цэнэгийн тээвэрлэгчдийн хөдөлгөөнийг (ихэвчлэн электрон эсвэл нүх) ихээхэн хянадаг. Тэдгээрийг нарийвчлан авч үзье:
1. Дулааны нөлөө: Температурын нөлөө
Температур нь цахилгаан эсэргүүцэл ба дамжуулалтын хамгийн түгээмэл хувиргагч байж магадгүй юм.
Ихэнх цэвэр металлын хувьдТемператур өсөхөд цахилгаан дамжуулах чанар буурдаг. Дулааны энерги нь металлын атомуудыг (болор тор) илүү их далайцтай чичиргээнд хүргэдэг бөгөөд улмаар эдгээр эрчимжсэн торны чичиргээнүүд (эсвэл фононууд) нь тархалтын давтамжийг нэмэгдүүлж, валентийн электронуудын жигд урсгалд үр дүнтэй саад болдог. Энэ үзэгдэл нь хэт халсан утаснууд яагаад эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэгийг тайлбарладаг.
Эсрэгээр, хагас дамжуулагч ба тусгаарлагчийн хувьд цахилгаан дамжуулах чанар нь температур нэмэгдэх тусам эрс нэмэгддэг. Нэмэгдсэн дулааны энерги нь валентын зурвасаас электронуудыг зурвасын завсараар дамжуулж, дамжуулах зурваст өдөөдөг бөгөөд ингэснээр илүү олон тооны хөдөлгөөнт цэнэглэгчийг үүсгэж, эсэргүүцлийг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
2. Механик стресс: Даралт ба суналтын үүрэг
Механик шахалт үзүүлэх нь материалын атомын зай, болор бүтцийг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь цахилгаан дамжуулах чанарт нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь пьезорезистив мэдрэгчүүдэд чухал үзэгдэл юм.
Зарим материалд шахалтын даралт нь атомуудыг ойртуулж, электрон орбиталуудын давхцлыг сайжруулж, цэнэгийн тээвэрлэгчдийн хөдөлгөөнийг хөнгөвчлөх, улмаар дамжуулах чадварыг нэмэгдүүлдэг.
Цахиур зэрэг материалд суналт (суналтын суналт) эсвэл шахалт (шахалтын ачаалал) нь электрон энергийн зурвасыг дахин зохион байгуулж, цэнэгийн тээвэрлэгчдийн үр дүнтэй масс болон хөдөлгөөнийг өөрчилдөг. Энэхүү нарийн үр нөлөөг хүчдэл хэмжигч болон даралт хувиргагчид ашигладаг.
2. Бохирдол нь цахилгаан дамжуулах чанарт хэрхэн нөлөөлдөг
Хатуу биетийн физик, микроэлектроникийн салбарт цахилгаан шинж чанарыг дээд зэргээр хянах нь найрлагын инженерчлэлээр, ялангуяа допинг ашиглан бий болдог.
Допинг гэдэг нь цахиур эсвэл германий гэх мэт өндөр цэвэршүүлсэн, үндсэн материалд тодорхой хольцын атомын ул мөрийг (ихэвчлэн сая тутамд хэмжигддэг) өндөр хяналттай нэвтрүүлэх явдал юм.
Энэ процесс нь зөвхөн цахилгаан дамжуулах чанарыг өөрчилдөггүй; Энэ нь тооцоолоход шаардлагатай урьдчилан таамаглах боломжтой, тэгш хэмт бус цахилгаан үйлдлийг бий болгохын тулд материалын зөөвөрлөгчийн төрөл, концентрацийг үндсэндээ тохируулдаг.
N хэлбэрийн допинг (сөрөг)
Байгуулагч материалаас (жишээ нь, 4-тэй цахиур) илүү валентын электронтой (жишээлбэл, фосфор эсвэл хүнцэл, 5) элементийг нэвтрүүлэх. Нэмэлт электроныг дамжуулагчийн зурваст хялбархан өгч, электроныг анхдагч цэнэг зөөгч болгодог.
P хэлбэрийн допинг (эерэг)
Цөөн валентийн электронтой элементийг нэвтрүүлэх (жишээ нь, 3-тай Бор эсвэл Галлиум). Энэ нь электрон хоосон орон зай буюу "нүх"-ийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эерэг цэнэг зөөгчөөр ажилладаг.
Допинг ашиглан дамжуулалтыг нарийн хянах чадвар нь дижитал эрин үеийн хөдөлгүүр юм.
Хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн хувьд үүнийг үүсгэхэд ашигладагp-nуулзварууд, диод ба транзисторуудын идэвхтэй бүсүүд нь зөвхөн нэг чиглэлд гүйдлийн урсгалыг зөвшөөрдөг бөгөөд нэгдсэн хэлхээнд (ICs) үндсэн шилжих элемент болдог.
Дулааны цахилгаан төхөөрөмжүүдийн хувьд цахилгаан дамжуулах чанарыг хянах нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, хөргөхөд ашигладаг материалын дулаан дамжуулалт муутай (температурын налууг хадгалах) эсрэг сайн цахилгаан дамжуулах (цэнэг шилжүүлэх) хэрэгцээг тэнцвэржүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Дэвшилтэт мэдрэгчийн үүднээс авч үзвэл материалыг нэмэлт бодисоор баяжуулж, химийн аргаар өөрчилж, химийн резисторыг бий болгох боломжтой бөгөөд тэдгээрийн дамжуулалт нь тодорхой хий эсвэл молекулуудтай холбогдох үед эрс өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь маш мэдрэмтгий химийн мэдрэгчийн үндэс болдог.
Цахилгаан дамжуулах чанарыг ойлгох, нарийн хянах нь шинжлэх ухаан, инженерчлэлийн бараг бүх салбарт дараагийн үеийн технологийг хөгжүүлэх, оновчтой гүйцэтгэлийг хангах, үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд чухал ач холбогдолтой хэвээр байна.
Дамжуулах чадварын нэгж
Дамжуулах чадварын стандарт SI нэгж нь метр тутамд Siemens (S/m) юм. Гэсэн хэдий ч ихэнх үйлдвэрлэлийн болон лабораторийн нөхцөлд Siemens нэг см (S/см) нь илүү түгээмэл суурь нэгж юм. Дамжуулах чадварын утгууд нь олон тооны дарааллыг хамардаг тул хэмжилтийг ихэвчлэн угтвар ашиглан илэрхийлдэг:
1. microSiemens per santimetr (mS/cm) нь ионгүйжүүлсэн эсвэл урвуу осмос (RO) ус зэрэг бага дамжуулалттай шингэнд ашиглагддаг.
2. Цоргоны ус, технологийн ус эсвэл шорвог уусмалд миллиСименс (мС/см) нь нийтлэг байдаг.(1 мС/см = 1,000 мкС/см).
3. нэг метр дэх дециЗименс (dS/m) нь хөдөө аж ахуйд ихэвчлэн хэрэглэгддэг ба мС/см-тэй (1 дС/м = 1 мС/см) тэнцүү байна.
Дамжуулах чадварыг хэрхэн хэмжих вэ: тэгшитгэл
Aдамжуулалтын тоолуурдамжуулах чанарыг шууд хэмждэггүй. Үүний оронд энэ нь дамжуулалтыг хэмжиж (Siemens дээр) дараа нь мэдрэгчийн тусгай эсийн тогтмол (K) ашиглан дамжуулалтыг тооцоолдог. Энэ тогтмол (см-ийн нэгжээр).-1) нь мэдрэгчийн геометрийн физик шинж чанар юм. Төхөөрөмжийн үндсэн тооцоо нь:
Дамжуулах чадвар (S/см) = Хэмжсэн дамжуулалт (S) × эсийн тогтмол (К, см⁻¹)
Энэ хэмжилтийг авах арга нь хэрэглээнээс хамаарна. Хамгийн түгээмэл арга бол шингэнтэй шууд харьцдаг электродуудыг (ихэвчлэн бал чулуу эсвэл зэвэрдэггүй ган) ашигладаг (потенциометрийн) мэдрэгчтэй холбоо барих явдал юм. 2 электродын энгийн загвар нь цэвэр ус гэх мэт бага дамжуулалттай хэрэглээнд үр дүнтэй байдаг. Илүү дэвшилтэт 4-электродмэдрэгчхангахилүү өргөн хүрээг хамарсан өндөр нарийвчлалтай бөгөөд дунд зэргийн электродын бохирдлоос үүсэх алдаа багатай байдаг.
Электродууд бохирдох, зэврүүлэх хатуу ширүүн, идэмхий эсвэл өндөр дамжуулагч уусмалуудын хувьд индуктив (Toroidal) мэдрэгчүүд ажилладаг. Эдгээр контактгүй мэдрэгчүүд нь удаан эдэлгээтэй полимерээр бүрхэгдсэн хоёр утас ороомогтой. Нэг ороомог нь уусмал дахь цахилгаан гүйдлийн гогцоог үүсгэдэг бөгөөд хоёр дахь ороомог нь шингэний дамжуулах чадвартай шууд пропорциональ энэ гүйдлийн хэмжээг хэмждэг. Металл эд анги нь процесст өртөхгүй тул энэ загвар нь маш бат бөх юм.
Дамжуулах чадвар ба температурын хэмжилт
Дамжуулах чадварын хэмжилт нь температураас ихээхэн хамаардаг. Шингэний температур нэмэгдэхийн хэрээр түүний ионууд илүү хөдөлгөөнтэй болж, хэмжсэн дамжуулалтыг нэмэгдүүлдэг (ихэвчлэн ° С тутамд ~ 2%). Хэмжилтийг үнэн зөв, харьцуулж болохуйц байлгахын тулд тэдгээрийг стандарт жишиг температурт хэвийн болгох шаардлагатай бөгөөд энэ нь бүх нийтийнх болно25°С.
Орчин үеийн цахилгаан дамжуулалтын тоолуурыг ашиглан автоматаар энэ залруулга хийдэгнэгдсэнтемпературмэдрэгч. Автомат температурын нөхөн олговор (ATC) гэж нэрлэгддэг энэ процесс нь залруулгын алгоритмыг (шугаман томъёо гэх мэт) ашигладаг.G 25 = G_t/[1+α(T-25)]) цахилгаан дамжуулах чанарыг 25°С-д хэмжсэн мэт мэдээлэх.
Хаана:
G₂₅= 25°С-д залруулсан цахилгаан дамжуулах чадвар;
Г_т= Процессын температурт хэмжсэн түүхий дамжуулалтT;
T= Хэмжигдсэн процессын температур (°С-ээр);
α (альфа)= Уусмалын температурын коэффициент (жишээлбэл, NaCl уусмалын хувьд 0.0191 эсвэл 1.91%/°С).
Дамжуулах чадварыг Ом-ын хуулиар хэмжинэ
Цахилгааны шинжлэх ухааны тулгын чулуу болох Ом-ын хууль нь материалын цахилгаан дамжуулах чанарыг (σ) хэмжих практик үндэслэлийг бий болгодог. Энэ зарчимхүчдэл (V), гүйдэл (I), эсэргүүцэл (R) хоорондын шууд хамаарлыг тогтооно.. Энэ хуулийг материалын физик геометрийг багтаасан байдлаар өргөтгөснөөр түүний дотоод дамжуулалтыг гаргаж болно.
Эхний алхам бол Ohm-ийн хуулийг (R = V/I) тодорхой материалын дээжинд хэрэглэх явдал юм. Энэ нь хоёр нарийн хэмжилт хийх шаардлагатай: дээжинд хэрэглэсэн хүчдэл ба үүний үр дүнд дамжин өнгөрөх гүйдэл. Эдгээр хоёр утгын харьцаа нь дээжийн нийт цахилгаан эсэргүүцлийг гаргадаг. Гэсэн хэдий ч энэ тооцоолсон эсэргүүцэл нь тухайн дээжийн хэмжээ, хэлбэрээс хамаарна. Энэ утгыг хэвийн болгох, материалын дамжуулалтыг тодорхойлохын тулд түүний физик хэмжээсийг тооцох шаардлагатай.
Геометрийн хоёр чухал хүчин зүйл бол дээжийн урт (L) ба хөндлөн огтлолын талбай (A) юм. Эдгээр элементүүдийг нэг томъёонд нэгтгэсэн: σ = L / (R^A).
Энэ тэгшитгэл нь эсэргүүцлийн хэмжигдэхүйц, гадаад шинж чанарыг дамжуулалтын үндсэн, дотоод шинж чанар болгон үр дүнтэйгээр хөрвүүлдэг. Эцсийн тооцооны нарийвчлал нь анхны өгөгдлийн чанараас шууд хамаардаг гэдгийг ойлгох нь чухал юм. V, I, L, эсвэл A хэмжилтийн туршилтын аливаа алдаа нь тооцоолсон дамжуулалтын хүчинтэй байдалд сөргөөр нөлөөлнө.
Дамжуулах чадварыг хэмжих хэрэгсэл
Аж үйлдвэрийн процессын хяналт, ус цэвэршүүлэх, химийн үйлдвэрлэлд цахилгаан дамжуулах чанар нь зөвхөн идэвхгүй хэмжилт биш юм; Энэ бол хяналтын чухал параметр юм. Нарийвчлалтай, давтагдах боломжтой өгөгдөлд хүрэх нь ганц, бүх зориулалттай хэрэгслээс ирдэггүй. Үүний оронд бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг тодорхой үүрэг даалгавраар сонгосон иж бүрэн, тохирсон системийг бий болгохыг шаарддаг.
Бат бөх цахилгаан дамжуулах чадвар нь хянагч (тархи) ба мэдрэгч (мэдрэхүй) гэсэн хоёр үндсэн хэсгээс бүрддэг бөгөөд эдгээр нь хоёулаа зохих тохируулга, нөхөн олговороор дэмжигдэх ёстой.
1. Гол нь: Дамжуулагчийн хянагч
Системийн төв зангилаа ньньонлайндамжуулагч хянагч, энэ нь зөвхөн утгыг харуулахаас хамаагүй илүү юм. Энэхүү хянагч нь "тархи" болж, мэдрэгчийг тэжээж, түүхий дохиог боловсруулж, өгөгдлийг ашигтай болгодог. Үүний үндсэн функцуудад дараахь зүйлс орно.
① Автомат температурын нөхөн олговор (ATC)
Дамжуулах чадвар нь температурт маш мэдрэмтгий байдаг. Аж үйлдвэрийн хянагч гэх мэтSUP-TDS210-Bэсвэлөндөр нарийвчлалтайSUP-EC8.0, уншилт бүрийг автоматаар 25°C стандарт руу буцаан засахын тулд нэгдсэн температурын элементийг ашигладаг. Энэ нь нарийвчлалд зайлшгүй шаардлагатай.
② Гаралт ба дохиолол
Эдгээр нэгжүүд нь хэмжилтийг PLC-д 4-20мА дохио болгон хувиргадаг, эсвэл дохиолол болон тунгийн насосны удирдлагын реле гохыг идэвхжүүлдэг.
③ Шалгалт тохируулгын интерфейс
Хянагч нь энгийн, энгийн шалгалт тохируулга хийх програм хангамжийн интерфейсээр тохируулагдсан.
2. Зөв мэдрэгчийг сонгох
Хамгийн чухал хэсэг бол мэдрэгч (эсвэл датчик)-ийн талаар хийх сонголт бөгөөд түүний технологи нь таны шингэний шинж чанартай тохирч байх ёстой. Буруу мэдрэгч ашиглах нь хэмжилтийн алдааны нэг номерын шалтгаан юм.
Цэвэр ус ба RO системд (бага дамжуулалт)
Урвуу осмос, ионгүйжүүлсэн ус эсвэл бойлерийн тэжээлийн ус гэх мэт хэрэглээний хувьд шингэн нь маш цөөхөн ион агуулдаг. Энд хоёр электродын дамжуулалтын мэдрэгч (жишээ ньньSUP-TDS7001) нь хамгийн тохиромжтой сонголт юмtoхэмжүүрусны дамжуулах чанар. Түүний загвар нь эдгээр бага дамжуулалтын түвшинд өндөр мэдрэмж, нарийвчлалыг хангадаг.
Ерөнхий зориулалт ба бохир ус (дундаас өндөр дамжуулалт)
Түдгэлзүүлсэн бодис агуулсан эсвэл хэмжилтийн өргөн хүрээтэй (бохир ус, цоргоны ус эсвэл хүрээлэн буй орчны хяналт гэх мэт) бохир уусмалд мэдрэгч нь бохирдолд өртөмтгий байдаг. Ийм тохиолдолд дөрвөн электродын дамжуулагчийн мэдрэгч гэх мэтньSUP-TDS7002 дээд зэргийн шийдэл юм. Энэхүү загвар нь электродын гадаргуу дээр хуримтлагдахаас бага өртдөг тул хувьсах нөхцөлд илүү өргөн, тогтвортой, найдвартай уншилтыг санал болгодог.
Хатуу химийн бодис ба зутан (түрэмгий, өндөр дамжуулалт)
Хүчил, суурь, зүлгүүрийн зутан зэрэг түрэмгий зөөвөрлөгчийг хэмжихэд уламжлалт металл электродууд зэвэрч, хурдан эвдрэх болно. Үүний шийдэл нь контактгүй индуктив (тороид) дамжуулагч мэдрэгч юмньSUP-TDS6012бүрэлдэхүүн. Энэ мэдрэгч нь мэдрэгчийн аль нэг хэсэг нь хүрэлгүйгээр шингэн доторх гүйдлийг өдөөж хэмждэг хоёр ороомог ашигладаг. Энэ нь зэврэлт, бохирдол, элэгдэлд тэсвэртэй болгодог.
3. Үйл явц: Урт хугацааны үнэн зөв байдлыг хангах
Системийн найдвартай байдлыг нэг чухал процессоор хангадаг: шалгалт тохируулга. Хянагч болон мэдрэгчийг хичнээн дэвшилтэт байсан ч гэсэн a-тай харьцуулах ёстоймэдэгдэж байналавлагаашийдэл(дамжуулагчийн стандарт) нарийвчлалыг баталгаажуулах. Энэ процесс нь цаг хугацааны явцад мэдрэгчийн ямар нэгэн жижиг шилжилт, бохирдлыг нөхдөг. Сайн хянагч гэх мэтньSUP-TDS210-C, үүнийг энгийн, цэсээр удирддаг процедур болгодог.
Дамжуулах чадварыг нарийн хэмжих нь ухаалаг системийн дизайны асуудал юм. Энэ нь таны тусгай хэрэглээнд зориулан бүтээсэн мэдрэгч технологитой ухаалаг хянагчийг тааруулахыг шаарддаг.
Цахилгаан дамжуулах хамгийн сайн материал юу вэ?
Цахилгаан дамжуулах хамгийн сайн материал бол цэвэр мөнгө (Ag) бөгөөд аливаа элементийн хамгийн өндөр цахилгаан дамжуулах чадвартай. Гэсэн хэдий ч өндөр өртөгтэй, будах (исэлдүүлэх) хандлага нь өргөн хэрэглээг хязгаарладаг. Ихэнх практик хэрэглээний хувьд зэс (Cu) нь стандарт юм, учир нь энэ нь бага зардлаар хоёрдугаарт ордог хамгийн сайн дамжуулалтыг санал болгодог бөгөөд маш уян хатан байдаг тул утас, мотор, трансформаторуудад тохиромжтой.
Эсрэгээр, алт (Au) нь мөнгө, зэсээс бага дамжуулалттай хэдий ч мэдрэмтгий, бага хүчдэлийн контактуудад электроникийн хувьд чухал ач холбогдолтой, учир нь энэ нь зэврэлтээс хамгаалах өндөр чадвартай (химийн идэвхгүй байдал) бөгөөд энэ нь цаг хугацааны явцад дохио муудахаас сэргийлдэг.
Эцэст нь хөнгөн цагааныг (Al) холын зайн өндөр хүчдэлийн дамжуулах шугамд ашигладаг, учир нь түүний жин багатай, өртөг багатай нь зэстэй харьцуулахад эзэлхүүнээрээ бага дамжуулалттай хэдий ч ихээхэн давуу талтай байдаг.
Дамжуулах чадварын хэрэглээ
Материалын цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадварын хувьд цахилгаан дамжуулах чанар нь технологийг хөдөлгөдөг үндсэн шинж чанар юм. Түүний хэрэглээ нь том хэмжээний эрчим хүчний дэд бүтцээс эхлээд бичил цахилгаан хэрэгсэл, байгаль орчны хяналт зэрэг бүх зүйлийг хамардаг. Энэ өмч нь зайлшгүй шаардлагатай гол програмуудыг доор харуулав.
Эрчим хүч, электроник, үйлдвэрлэл
Өндөр цахилгаан дамжуулах чанар нь манай цахилгаан ертөнцийн үндэс суурь болдог бол хяналттай дамжуулалт нь үйлдвэрлэлийн процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Цахилгаан дамжуулах ба утас
Зэс, хөнгөн цагаан зэрэг өндөр дамжуулалттай материалууд нь цахилгаан утас болон холын цахилгаан дамжуулах шугамын стандарт юм. Тэдний бага эсэргүүцэл нь I-ийг багасгадаг2R (Joule) халаалтын алдагдал, эрчим хүчний үр ашигтай дамжуулалтыг хангах.
Электрон ба хагас дамжуулагч
Микро түвшинд хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) болон холбогч дээрх дамжуулагч ул мөр нь дохионы замыг бүрдүүлдэг. Хагас дамжуулагчийн хувьд цахиурын дамжуулалтыг нарийн зохицуулж (допинг) орчин үеийн бүх интеграл хэлхээний үндэс болсон транзисторыг бий болгодог.
Цахилгаан хими
Энэ талбар нь электролитийн ионы дамжуулалтаас хамаардаг. Энэ зарчим нь батерей, түлшний эсүүд, цахилгаанаар бүрэх, металл боловсруулах, хлор үйлдвэрлэх зэрэг үйлдвэрлэлийн процессуудын хөдөлгүүр юм.
Нийлмэл материал
Цахилгаан дамжуулагч дүүргэгч (нүүрстөрөгч эсвэл металл утас гэх мэт) нь тодорхой цахилгаан шинж чанартай нийлмэл материал үүсгэхийн тулд полимерт нэмдэг. Эдгээр нь мэдрэмтгий төхөөрөмжүүдийг хамгаалахын тулд цахилгаан соронзон хамгаалалт (EMI) болон үйлдвэрлэлд цахилгаан статик цэнэгийн (ESD) хамгаалалтад ашиглагддаг.
Хяналт, хэмжилт, оношлогоо
Дамжуулах чадварыг хэмжих нь тухайн өмчийн нэгэн адил чухал ач холбогдолтой бөгөөд хүчирхэг аналитик хэрэгсэл болдог.
Усны чанар, байгаль орчны хяналт
Дамжуулах чадварыг хэмжих нь усны цэвэршилт, давсжилтыг үнэлэх үндсэн арга юм. Ууссан ионы хатуу бодисууд (TDS) дамжуулалтыг шууд нэмэгдүүлэх, ундны усыг хянах мэдрэгчийг ашигладаг;удирдахбохир усэмчилгээ, Хөдөө аж ахуйн хөрсний эрүүл мэндийг үнэлэх.
Эмнэлгийн оношлогоо
Хүний бие биоцахилгаан дохиогоор ажилладаг. Электрокардиографи (ЭКГ) ба Электроэнцефалографи (EEG) зэрэг эмнэлгийн технологиуд нь бие махбод дахь ионуудын дамжуулж буй цахилгаан гүйдлийг хэмжих замаар зүрхний болон мэдрэлийн эмгэгийг оношлох боломжийг олгодог.
Процессын хяналтын мэдрэгч
Химийн хувьдболонхоолүйлдвэрлэл, дамжуулалтын мэдрэгчийг бодит цаг хугацаанд үйл явцыг хянахад ашигладаг. Тэд концентрацийн өөрчлөлтийг илрүүлж, янз бүрийн шингэний хоорондох интерфэйсийг (жишээ нь, цэвэрлэх байгууламжид) тодорхойлох эсвэл хольц, бохирдлоос сэрэмжлүүлэх боломжтой.
Түгээмэл асуултууд
Асуулт 1: Дамжуулах чадвар ба эсэргүүцлийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Х: Дамжуулах чадвар (σ) нь материалын цахилгаан гүйдлийг зөвшөөрөх чадвар бөгөөд нэг метр тутамд Siemens-ээр хэмжигддэг (S/m). Эсэргүүцэл (ρ) нь Ом-метрээр (Ω⋅m) хэмжигддэг гүйдлийг эсэргүүцэх чадвар юм. Эдгээр нь шууд математикийн харилцан үйлчлэл юм (σ=1/ρ).
Асуулт 2: Металл яагаад өндөр дамжуулалттай байдаг вэ?
Х: Металл нь металлын холбоог ашигладаг бөгөөд валентийн электронууд нь ямар ч атомтай холбогддоггүй. Энэ нь материалаар чөлөөтэй хөдөлж, хүчдэл өгөх үед амархан гүйдэл үүсгэдэг орон зайгүй "электронуудын далай" үүсгэдэг.
Асуулт 3: Дамжуулах чадварыг өөрчлөх боломжтой юу?
Хариулт: Тийм ээ, цахилгаан дамжуулах чанар нь гадаад нөхцөл байдалд маш мэдрэмтгий байдаг. Хамгийн түгээмэл хүчин зүйлүүд нь температур (температурын өсөлт нь металлын дамжуулалтыг бууруулдаг боловч усанд ихэсдэг) ба хольц (металл дахь электрон урсгалыг тасалдуулж эсвэл усанд ион нэмнэ) байх явдал юм.
Асуулт 4: Резин, шил зэрэг материалыг юугаараа сайн тусгаарлагч болгодог вэ?
Хариулт: Эдгээр материалууд нь хүчтэй ковалент эсвэл ионы бондтой бөгөөд бүх валентийн электронууд нягт баригдсан байдаг. Хөдөлгөөнт чөлөөтэй электронууд байхгүй тул тэд цахилгаан гүйдлийг дэмжиж чадахгүй. Үүнийг маш том "эрчим хүчний завсар" гэж нэрлэдэг.
Асуулт 5: Усан дахь дамжуулах чанарыг хэрхэн хэмждэг вэ?
Х: Тоолуур нь ууссан давсны ионы дамжуулалтыг хэмждэг. Түүний мэдрэгч нь хувьсах гүйдлийн хүчдэлийг усанд оруулснаар ууссан ионууд (Na+ эсвэл Cl− гэх мэт) хөдөлж, гүйдэл үүсгэдэг. Тоолуур нь энэ гүйдлийг хэмжиж, температурыг автоматаар засч, эцсийн утгыг мэдээлэхийн тулд мэдрэгчийн "нүдний тогтмол" -ыг ашигладаг (ихэвчлэн μS / см).
Шуудангийн цаг: 2025-10-24