Elektrisk ledningsevne: mho, siemens

Vedledning om modstand omfatter:
Hvad er modstand Ohms lov Ohmsk & Ikke-ohmske ledere Resistivitet Resistivitetstabel for almindelige materialer Modstandstemperaturkoefficient Elektrisk ledningsevne Serie & parallelmodstande Parallelmodstande Parallelmodstande tabel

I modsætning til modstand, der måler modstanden mod en strøm af elektrisk strøm, er elektrisk ledningsevne eller elektrisk ledningsevne et mål for, hvordan en elektrisk strøm bevæger sig inden for et stof.

Jo højere den elektriske ledningsevne i et materiale er, desto større er strømtætheden for en given påført potentialforskel.

På denne måde kan det ses, at et stofs elektriske ledningsevne eller elektriske ledningsevne er et mål for dets evne til at lede elektricitet.

Den elektriske ledningsevne eller elektriske ledningsevne i et materiale er vigtig, fordi nogle stoffer skal lede elektricitet så godt som muligt. Ledningsledere skal gøre det muligt for strømmen at flyde så let som muligt. Andre materialer kan være nødvendige for at begrænse strømmen, som det er tilfældet med en modstand, og andre materialer er nødvendige for ikke at lede elektricitet, som det er tilfældet med isolatorer.

Grundlæggende om elektrisk ledningsevne

Elektrisk ledningsevne er et forhold mellem strømtætheden og den elektriske feltstyrke. Jo højere værdien af ledningsevnen er, jo lavere er den modstand, den giver mod strømmen af elektrisk strøm.

Værdien af den elektriske ledningsevne afhænger af muligheden for, at elektroner eller andre ladningsbærere såsom huller kan bevæge sig inden for materialets gitter.

Højt ledende materialer såsom kobber tillader fri bevægelse af elektroner inden for deres molekylære gitter. Der er frie elektroner inden for gitteret.

Materialer med en lav ledningsevne eller ledningsevne har meget få frie elektroner inden for deres struktur. Elektronerne er fastholdt i den molekylære struktur og kræver et betydeligt energiniveau for at trække dem fri.

Elektriske ledningsevneenheder: siemens og mho

De elektriske ledningsevneenheder er siemens pr. meter, S⋅m-1.

Siemens blev også tidligere omtalt som mho – dette er det reciprokke af en ohm, og det udledes ved at stave ohm baglæns.

Konduktans er det reciprokke af modstand, og en siemens er lig med det reciprokke af en ohm.

Navnet siemens for enheden konduktans blev vedtaget af den 14. generalkonference om mål og vægt som en afledt SI-enhed i 1971. Den blev opkaldt efter Ernst Werner von Siemens.

Som med alle SI, International System of Units-navne, der er afledt af en persons egennavn, er det første bogstav i symbolet stort, dvs. i dette tilfælde betegner bogstavet “S” en værdi i siemens, 10S. Når det fulde navn på en SI-enhed staves på engelsk, skal det altid begynde med et lille bogstav, dvs. i dette tilfælde siemens. Undtagelsen herfra er, hvor et hvilket som helst ord ville blive skrevet med stort, som i tilfælde af begyndelsen af en sætning osv.

Det symbol, der oftest anvendes, er den lille udgave af det græske bogstav sigma, σ, selv om men kappa, &kappa, gamma, &gamma, også anvendes ved lejligheder.

Og selv om SI-enhederne for ledningsevne er mest udbredte, angives ledningsevneværdier ofte i form af deres IACS-procentvise værdi. IACS, International Annealed Copper Standard, blev fastlagt af den internationale elektrokemiske kommission i 1913.

Ledningsevnen for udglødet kobber (5,8001 x 107S/m) er defineret som 100 % IACS ved 20 °C.

Alle andre ledningsevneværdier er relateret tilbage til denne ledningsevneværdi. Det betyder, at jern med en ledningsevneværdi på 1,04 x 107 S/m har en ledningsevne på ca. 18 % af den for udglødet kobber, og dette angives som 18 % IACS.

Da metalforarbejdningsmetoderne er blevet forbedret siden indførelsen af standarden, har nogle moderne kobberprodukter nu ofte IACS-ledningsevneværdier, der er større end 100 % IACS, fordi flere urenheder nu kan fjernes fra metallet.

Elektriske ledningsevneformler

Resistivitet og ledningsevne er indbyrdes forbundne. Ledningsevne er den omvendte af resistivitet. Derfor er det let at udtrykke den ene i udtryk for den anden.

σ = 1 ρ

Hvor:
σ er materialets ledningsevne i siemens pr. meter, S⋅m-1
ρ er materialets resistivitet i ohm meter, Ω⋅m

Dette kan så sættes ind i formlen for resistivitet for at give følgende forhold.

σ = J E

Hvor:
σ er materialets ledningsevne i siemens pr. meter, S⋅m-1
E er størrelsen af det elektriske felt i volt pr. meter, V⋅m-1
J er størrelsen af strømtætheden i ampere pr. kvadratmeter, A⋅m-2

Ofte er det nødvendigt at relatere ledningsevnen til en specifik længde af et materiale med et konstant tværsnitsareal..

Ved hjælp af dette diagram er det muligt at relatere ledningsevnen til prøvematerialets modstand, længde og tværsnitsareal i nedenstående ledningsevneformel.

σ = R l A
R = σ A l

Hvor:
R er den elektriske modstand i en ensartet prøve af materialet målt i ohm
l er længden af materialestykket målt i meter, m
A er tværsnitsarealet af prøven målt i kvadratmeter, m2

Med disse formler for elektrisk ledningsevne er det muligt at beregne ledningsevnen ud fra et kendskab til modstanden, længden og tværsnitsarealet af en blok af et materiale.

Mere grundlæggende elektronikbegreber:
Spænding Strøm Effekt Modstand Kapacitans Induktans Transformatorer Decibel, dB Kirchoffs love Q, kvalitetsfaktor RF-støj
Vend tilbage til menuen Grundlæggende elektronikbegreber . . .

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.