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电导率

电导率,物理学概念,也可以称为导电率。在介质中该量与电场强度E之积等于传导电流密度J。对于各向同性介质,电导率是标量;对于各向异性介质,电导率是张量。生态学中,电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。单位以西门子每米(S/m)表示。[1]
解释
电导率(conductivity)是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。在公式中,电导率用希腊字母κ来表示。电导率σ的标准单位是西门子/米(简写做S/m),为电阻率ρ的倒数,即σ=1/ρ。 当1安培(1 A)电流通过物体的横截面并存在1伏特(1 V)电压时,物体的电导就是1 S。西门子实际上等效于1安培/伏特。如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则: σ = I/E 通常,当电压保持不变时,这种直流电电路中的电流与电导成比例关系。如果电导加倍,则电流也加倍;如果电导减少到它初始值的1/10,电流也会变为原来的1/10。这个规则也适用于许多低频率的交流电系统,如家庭电路。在一些交流电电路中,尤其是在高频电路中,情况就变得非常复杂,因为这些系统中的组件会存储和释放能量。 电导和电阻也有关系,如果R是一个组件和设备的电阻(单位欧姆Ω),电导为G(单位西门子S),则:G = 1/R  。
测量方法
电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板,由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。 电导率测量中最早采用的是交流电桥法,它直接测量到的是电导值。最常用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器,在一次仪表部分由电导池和温度传感器组成,可以直接测量电解质溶液电导率。
电导率基准
中国和不少国家的电导率基准是以相对测量法建立的,是一种国家副基准。 将一种纯度优于99.99%的高纯度氯化钾作为符合国际推荐的电导率基准物质,由它所配制的基准溶液应具有国际推荐电导率值。以25℃的溶液电导率为起始点,相应地测出各个电导率常数,然后按下式求出其他温度的电导率常数K K=K0(1-at) 式中,K0为0℃下电导池常数;a为制作电导池所用玻璃线性膨胀系数;t为溶液温度,单位℃。 上式为近似推导结果,与考虑复杂情况时最多不会超过正负1xl0-5的差别。再根据不同温度下各溶液在相应电导池上所实测到的电阻值,相应地计算出各溶液在不同温度下的电导率。因为电导池常数相对变化的温度系数为-8.49x10-6-1,而KCl溶液电导率的温度系数大约为+2x10-2℃-1。因此,假如1D、0.1D和0.01D溶液在18℃和20℃下所测得的电导率与国际推荐值—致,则可以认为这样的相对测量方法是可靠的,这在以后的国际样品比较中得到了验证。其中20℃的国际推荐值是1972年和1976年IUPAC推荐值。