موصلية (كهرباء)
الموصلية الكهربائية[1] أو الناقليّة النوعية[2] أو التوصيلية الكهربائية[3] (بالإنجليزية: Electrical Conductivity) (يشار إليها بـ أو ) هي كمية فيزيائية يميز قدرة مادة أو محلول على السماح للشحنات الكهربائية بالتحرك بِحُريَّة وبالتالي السماح بمرور تيار كهربائي.
موصلية (كهرباء) |
مبدأ فيزيائي
الموصلية الكهربائية هي مقلوب المقاومية. إن موصلية مادة متجانسة تساوي مواصلة موصل أسطواني مصنوع من هذه المادة، مقسومًا على قسمها، ومضروبًا في طولها.
من بين أفضل موصلات الكهرباء:
- الفلزّات (مثل الفضة أو النحاس أو الذهب أو الزئبق أو الألومنيوم) التي تكون حاملات الشحنة هي "الإلكترونات الحرة"؛
- المحاليل الكهرلية (وجود أيونات في المحلول). بالنسبة للأخيرات، تعتمد قيمة الموصلية على طبيعة الأيونات الموجودة في المحلول وتركيزاتها. يمكن قياس موصلية المحلول باستخدام مقياس الموصلية .
بعض المواد، مثل أشباه الموصلات، لها موصلية تعتمد على شروط فيزيائية أخرى، مثل درجة الحرارة أو التعرض للضوء، ...، إلخ تستخدم هذه الخصائص بشكل متزايد لإنتاج المستشعرات .
عندما تعتمد الموصلية على الاتجاه، يتم التعبير عنها على أنها كمية متجهة.
الوحدة
وحدة الموصلية في نظام الوحدات الدولي هي سيمنز لكل متر (S/m)، ولكن في أغلب الأحيان يعطي مقياس الموصلية النتيجة بالميلي سيمنز لكل سنتيمتر (mS/cm).[4]
الاستخدام الشائع
تستخدم على نطاق واسع في الكيمياء، وحدتها في النظام الدولي للوحدات (SI) هي سيمنز لكل متر (1 S/m = 1 A2·s3·m-3·kg-1). إنها نسبة كثافة التيار إلى سعة المجال الكهربائي. إنه معكوس المقاومية . الرمز المستخدم عمومًا للدلالة على الموصلية هو الحرف اليوناني سيغما "σ"، والتي تختلف حسب المواد من 108 S·m-1 إلى 10-22 S·m-1.
في موصل مثالي، تقترب σ من اللانهاية.
تعبير
يسمح قانون نيرنست-أينشتاين بحساب الموصلية بدلالة الوسائط الأساسية الأخرى للمادة :
حيث:
- : معامل الانتشار للأنواع المشحونة المعتبرة؛
- : عدد الشحنات التي تحملها الأنواع؛
- : الشحنة الأولية ، 1.602 × 10-19 كولوم؛
- : التركيز المولي للأنواع بالأيونات / م³؛
- : ثابت بولتزمان، أي حوالي 1,3٬806 J⋅K-1؛
- : درجة الحرارة المطلقة، معبراً عنها بالكلفن.
ملاحظات ومراجع
مراجع
- ^
- Q112315598، ص. 257، QID:Q112315598
- Q115512557، ص. 178، QID:Q115512557
- ^ الموسوعة العربية (ط. 1). دمشق، سوريا: هيئة الموسوعة العربية. ج. 16. 1998. مؤرشف من الأصل في 2021-04-01.
{{استشهاد بكتاب}}
: صيانة الاستشهاد: التاريخ والسنة (link) - ^ Q113987323، ص. 57، QID:Q113987323
- ^ 1 mS/cm = 0,1 S/m.
موصلية في المشاريع الشقيقة: | |