கடத்துத்திறன்: வரையறை|சமன்பாடுகள்|அளவீடுகள்|பயன்பாடுகள்

மின் கடத்துத்திறன்என்பது ஒரு சுருக்கமான கருத்தை விட மிக அதிகம்; இது நமது ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட உலகின் அடிப்படை முதுகெலும்பாகும், உங்கள் கையில் உள்ள சமீபத்திய மின்னணு சாதனங்கள் முதல் நமது நகரங்களை ஒளிரச் செய்யும் பரந்த மின் விநியோக கட்டங்கள் வரை அனைத்தையும் அமைதியாக இயக்குகிறது.

பொறியாளர்கள், இயற்பியலாளர்கள் மற்றும் பொருள் விஞ்ஞானிகள் அல்லது பொருளின் நடத்தையை உண்மையாகப் புரிந்துகொள்ள விரும்பும் எவருக்கும், கடத்துத்திறனில் தேர்ச்சி பெறுவது என்பது பேச்சுவார்த்தைக்கு உட்பட்டது அல்ல. இந்த ஆழமான வழிகாட்டி கடத்துத்திறனின் துல்லியமான வரையறையை வழங்குவதோடு மட்டுமல்லாமல், அதன் முக்கியத்துவத்தையும் வெளிப்படுத்துகிறது, அதை பாதிக்கும் காரணிகளை ஆராய்கிறது, மேலும் குறைக்கடத்திகள், பொருள் அறிவியல் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் போன்ற பல்வேறு துறைகளில் அதன் அதிநவீன பயன்பாடுகளை எடுத்துக்காட்டுகிறது. இந்த அத்தியாவசிய சொத்தைப் புரிந்துகொள்வது மின் உலகத்தைப் பற்றிய உங்கள் அறிவில் எவ்வாறு புரட்சியை ஏற்படுத்தும் என்பதை ஆராய கிளிக் செய்யவும்.

பொருளடக்கம்:

1. கடத்துத்திறன் என்றால் என்ன

2. கடத்துத்திறனை பாதிக்கும் காரணிகள்

3. கடத்துத்திறன் அலகுகள்

4. கடத்துத்திறனை எவ்வாறு அளவிடுவது: சமன்பாடுகள்

5. கடத்துத்திறனை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படும் கருவிகள்

6. கடத்துத்திறனின் பயன்பாடுகள்

7. அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

கடத்துத்திறன் என்றால் என்ன?

மின் கடத்துத்திறன் (σ) என்பது ஒரு அடிப்படை இயற்பியல் பண்பாகும், இது ஒரு பொருளின் மின்சார ஓட்டத்தை ஆதரிக்கும் திறனை அளவிடுகிறது.. அடிப்படையில், உலோகங்களில் உள்ள சார்ஜ் கேரியர்கள், முதன்மையாக இலவச எலக்ட்ரான்கள், ஒரு பொருளை எவ்வளவு எளிதாகக் கடக்க முடியும் என்பதை இது தீர்மானிக்கிறது. இந்த அத்தியாவசிய பண்பு நுண்செயலிகள் முதல் நகராட்சி மின் உள்கட்டமைப்பு வரை எண்ணற்ற பயன்பாடுகளுக்கு உறுதியான அடிப்படையாகும்.

கடத்துத்திறனின் பரஸ்பர பகுதியாக, மின் எதிர்ப்பு (ρ) என்பது மின்னோட்ட ஓட்டத்திற்கு எதிரானது. எனவே,குறைந்த எதிர்ப்பு நேரடியாக அதிக கடத்துத்திறனுடன் தொடர்புடையது.. இந்த அளவீட்டிற்கான நிலையான சர்வதேச அலகு மீட்டருக்கு சீமென்ஸ் ஆகும் (சதுர மீட்டர்), ஒரு சென்டிமீட்டருக்கு மில்லிசீமென்ஸ் என்றாலும் (மி.வி./செ.மீ.) பொதுவாக வேதியியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பகுப்பாய்வில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கடத்துத்திறன் vs. மின்தடை: கடத்திகள் vs. மின்கடத்திகள்

விதிவிலக்கான கடத்துத்திறன் (σ) பொருட்களை கடத்திகளாகக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் உச்சரிக்கப்படும் மின்தடை (ρ) அவற்றை சிறந்த மின்கடத்திகளாக ஆக்குகிறது. அடிப்படையில், பொருள் கடத்துத்திறனில் உள்ள கூர்மையான வேறுபாடு மொபைல் சார்ஜ் கேரியர்களின் வேறுபட்ட கிடைக்கும் தன்மையிலிருந்து உருவாகிறது.

உயர் கடத்துத்திறன் (கடத்திகள்)

தாமிரம் மற்றும் அலுமினியம் போன்ற உலோகங்கள் மிக அதிக கடத்துத்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன. இது அவற்றின் அணு அமைப்பு காரணமாகும், இது தனிப்பட்ட அணுக்களுடன் வலுவாக பிணைக்கப்படாத எளிதில் நகரக்கூடிய வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் பரந்த 'கடலை' கொண்டுள்ளது. இந்த பண்பு அவற்றை மின் வயரிங், மின் பரிமாற்றக் கோடுகள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சுற்று தடயங்களுக்கு இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது.

நீங்கள் பொருட்களின் மின்சாரக் கடத்துத்திறனை மேலும் அறிய ஆர்வமாக இருந்தால், உங்கள் வாழ்க்கையில் உள்ள அனைத்து பொருட்களின் மின்சாரக் கடத்துத்திறனை வெளிப்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்தும் இடுகையைப் படிக்க தயங்க வேண்டாம்.

குறைந்த கடத்துத்திறன் (மின்கடத்திகள்)

ரப்பர், கண்ணாடி மற்றும் மட்பாண்டங்கள் போன்ற பொருட்கள் மின்கடத்திகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அவை மிகக் குறைவான அல்லது இலவச எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை மின்சாரத்தின் பாதையை கடுமையாக எதிர்க்கின்றன. இந்த பண்பு அனைத்து மின் அமைப்புகளிலும் பாதுகாப்பு, தனிமைப்படுத்தல் மற்றும் குறுகிய சுற்றுகளைத் தடுப்பதற்கு அவற்றை இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது.

கடத்துத்திறனை பாதிக்கும் காரணிகள்

மின் கடத்துத்திறன் என்பது ஒரு அடிப்படைப் பொருள் பண்பு, ஆனால் ஒரு பொதுவான தவறான கருத்துக்கு மாறாக, அது ஒரு நிலையான மாறிலி அல்ல. ஒரு பொருளின் மின்சாரத்தை நடத்தும் திறன் வெளிப்புற சுற்றுச்சூழல் மாறிகள் மற்றும் துல்லியமான கலவை பொறியியலால் ஆழமாகவும் கணிக்கக்கூடியதாகவும் பாதிக்கப்படலாம். இந்தக் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வது நவீன மின்னணுவியல், உணர்தல் மற்றும் ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களின் அடிப்படையாகும்:

1. வெளிப்புற காரணிகள் கடத்துத்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன

பொருளின் உடனடி சூழல் அதன் சார்ஜ் கேரியர்களின் (பொதுவாக எலக்ட்ரான்கள் அல்லது துளைகள்) இயக்கம் மீது குறிப்பிடத்தக்க கட்டுப்பாட்டை செலுத்துகிறது. அவற்றை விரிவாக ஆராய்வோம்:

1. வெப்ப விளைவுகள்: வெப்பநிலையின் தாக்கம்

வெப்பநிலை என்பது மின் எதிர்ப்பு மற்றும் கடத்துத்திறனின் மிகவும் உலகளாவிய மாற்றியமைப்பாகும்.

பெரும்பாலான தூய உலோகங்களுக்கு,வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது கடத்துத்திறன் குறைகிறது.. வெப்ப ஆற்றல் உலோக அணுக்களை (படிக லட்டு) அதிக வீச்சுடன் அதிர்வுறச் செய்கிறது, இதன் விளைவாக, இந்த தீவிரப்படுத்தப்பட்ட லட்டு அதிர்வுகள் (அல்லது ஃபோனான்கள்) சிதறல் நிகழ்வுகளின் அதிர்வெண்ணை அதிகரிக்கின்றன, இது வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் சீரான ஓட்டத்தைத் திறம்படத் தடுக்கிறது. இந்த நிகழ்வு, அதிக வெப்பமடைந்த கம்பிகள் ஏன் மின் இழப்புக்கு வழிவகுக்கும் என்பதை விளக்குகிறது.

மாறாக, குறைக்கடத்திகள் மற்றும் மின்கடத்திகளில், வெப்பநிலை உயரும்போது கடத்துத்திறன் வியத்தகு அளவில் அதிகரிக்கிறது. சேர்க்கப்பட்ட வெப்ப ஆற்றல் வேலன்ஸ் பேண்டிலிருந்து பேண்ட் இடைவெளியைக் கடந்து கடத்தல் பேண்டிற்குள் எலக்ட்ரான்களைத் தூண்டுகிறது, இதனால் அதிக எண்ணிக்கையிலான மொபைல் சார்ஜ் கேரியர்களை உருவாக்கி மின்தடையை கணிசமாகக் குறைக்கிறது.

2. இயந்திர அழுத்தம்: அழுத்தம் மற்றும் திரிபுகளின் பங்கு

இயந்திர அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவது ஒரு பொருளின் அணு இடைவெளி மற்றும் படிக அமைப்பை மாற்றும், இது கடத்துத்திறனைப் பாதிக்கிறது, மேலும் இது பைசோரெஸ்டிவ் சென்சார்களில் முக்கியமான ஒரு நிகழ்வாகும்.

சில பொருட்களில், அமுக்க அழுத்தம் அணுக்களை நெருக்கமாகக் கட்டாயப்படுத்துகிறது, எலக்ட்ரான் ஆர்பிட்டால்களின் மேற்பொருந்துதலை அதிகரிக்கிறது மற்றும் சார்ஜ் கேரியர்களின் இயக்கத்தை எளிதாக்குகிறது, இதனால் கடத்துத்திறன் அதிகரிக்கிறது.

சிலிக்கான் போன்ற பொருட்களில், நீட்சி (இழுவிசை திரிபு) அல்லது அழுத்துதல் (அமுக்க திரிபு) எலக்ட்ரான் ஆற்றல் பட்டைகளை மறுசீரமைக்கலாம், சார்ஜ் கேரியர்களின் பயனுள்ள நிறை மற்றும் இயக்கத்தை மாற்றலாம். இந்த துல்லியமான விளைவு திரிபு அளவீடுகள் மற்றும் அழுத்த டிரான்ஸ்யூசர்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. மாசுபாடு கடத்துத்திறனை எவ்வாறு பாதிக்கிறது

திட-நிலை இயற்பியல் மற்றும் நுண் மின்னணுவியல் துறையில், மின் பண்புகள் மீதான இறுதிக் கட்டுப்பாடு, முதன்மையாக ஊக்கமருந்து மூலம், கலவை பொறியியல் மூலம் அடையப்படுகிறது.

ஊக்கமருந்து என்பது குறிப்பிட்ட அசுத்த அணுக்களின் (பொதுவாக ஒரு மில்லியனுக்கு பாகங்களில் அளவிடப்படுகிறது) சுவடு அளவுகளை, சிலிக்கான் அல்லது ஜெர்மானியம் போன்ற மிகவும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட, உள்ளார்ந்த அடிப்படைப் பொருளில் மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட முறையில் அறிமுகப்படுத்துவதாகும்.

இந்த செயல்முறை கடத்துத்திறனை மட்டும் மாற்றுவதில்லை; இது கணக்கீட்டிற்குத் தேவையான கணிக்கக்கூடிய, சமச்சீரற்ற மின் நடத்தையை உருவாக்க பொருளின் கேரியர் வகை மற்றும் செறிவை அடிப்படையில் மாற்றியமைக்கிறது:

N-வகை ஊக்கமருந்து (எதிர்மறை)

ஹோஸ்ட் பொருளை விட (எ.கா., சிலிக்கான், 4 ஐக் கொண்ட) அதிக வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு தனிமத்தை அறிமுகப்படுத்துதல் (எ.கா., பாஸ்பரஸ் அல்லது ஆர்சனிக், 5 ஐக் கொண்டவை). கூடுதல் எலக்ட்ரான் கடத்தல் பட்டைக்கு எளிதில் தானம் செய்யப்படுகிறது, இதனால் எலக்ட்ரான் முதன்மை மின்னூட்ட கேரியராகிறது.

P-வகை ஊக்கமருந்து (நேர்மறை)

குறைவான வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு தனிமத்தை அறிமுகப்படுத்துதல் (எ.கா., போரான் அல்லது காலியம், இதில் 3 உள்ளன). இது ஒரு எலக்ட்ரான் காலியிடத்தை அல்லது 'துளையை' உருவாக்குகிறது, இது நேர்மறை மின்னூட்ட கேரியராக செயல்படுகிறது.

ஊக்கமருந்து மூலம் கடத்துத்திறனை துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்தும் திறன் டிஜிட்டல் யுகத்தின் இயந்திரமாகும்:

குறைக்கடத்தி சாதனங்களுக்கு, இது உருவாக்கப் பயன்படுகிறதுp-nசந்திப்புகள், டையோட்கள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்களின் செயலில் உள்ள பகுதிகள், அவை மின்னோட்டத்தை ஒரே திசையில் ஓட்ட அனுமதிக்கின்றன மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் (ICகள்) மைய மாறுதல் கூறுகளாக செயல்படுகின்றன.

வெப்ப மின் சாதனங்களுக்கு, மின் உற்பத்தி மற்றும் குளிரூட்டலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களில் மோசமான வெப்பக் கடத்துதலுக்கு (வெப்பநிலை சாய்வைப் பராமரிக்க) எதிராக நல்ல மின் கடத்துதலின் (சார்ஜை நகர்த்த) தேவையை சமநிலைப்படுத்துவதற்கு கடத்துத்திறன் கட்டுப்பாடு மிக முக்கியமானது.

மேம்பட்ட உணர்திறனின் கண்ணோட்டத்தில், பொருட்களை ஊக்கமருந்து அல்லது வேதியியல் ரீதியாக மாற்றியமைக்கலாம், இதனால் வேதியியல் சீராக்கிகளை உருவாக்க முடியும், அவற்றின் கடத்துத்திறன் குறிப்பிட்ட வாயுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளுடன் பிணைக்கப்படும்போது வியத்தகு முறையில் மாறி, அதிக உணர்திறன் கொண்ட வேதியியல் உணரிகளின் அடிப்படையை உருவாக்குகிறது.

அடுத்த தலைமுறை தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்குவதற்கும், உகந்த செயல்திறனை உறுதி செய்வதற்கும், அறிவியல் மற்றும் பொறியியலின் கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு துறையிலும் செயல்திறனை அதிகரிப்பதற்கும் கடத்துத்திறனைப் புரிந்துகொள்வதும் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துவதும் மிக முக்கியமானதாக உள்ளது.

கடத்துத்திறன் அலகுகள்

கடத்துத்திறனுக்கான நிலையான SI அலகு சீமென்ஸ் பெர் மீட்டருக்கு (S/m) ஆகும். இருப்பினும், பெரும்பாலான தொழில்துறை மற்றும் ஆய்வக அமைப்புகளில், சீமென்ஸ் பெர் சென்டிமீட்டர் (S/cm) என்பது மிகவும் பொதுவான அடிப்படை அலகு ஆகும். கடத்துத்திறன் மதிப்புகள் பல அளவு வரிசைகளை உள்ளடக்கியிருப்பதால், அளவீடுகள் பொதுவாக முன்னொட்டுகளைப் பயன்படுத்தி வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன:

1. அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட அல்லது தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் (RO) நீர் போன்ற குறைந்த கடத்துத்திறன் கொண்ட திரவங்களுக்கு மைக்ரோசீமென்ஸ் பெர் சென்டிமீட்டர் (mS/cm) பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. குழாய் நீர், பதப்படுத்தப்பட்ட நீர் அல்லது உவர் கரைசல்களுக்கு மில்லிசீமன்ஸ் பெர் சென்டிமீட்டர் (mS/cm) பொதுவானது.(1 mS/செ.மீ = 1,000 μS/செ.மீ).

3. ஒரு மீட்டருக்கு டெசிசீமென்ஸ் (dS/m) பெரும்பாலும் விவசாயத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் இது mS/cm (1 dS/m = 1 mS/cm) க்கு சமம்.

கடத்துத்திறனை எவ்வாறு அளவிடுவது: சமன்பாடுகள்

Aகடத்துத்திறன் மீட்டர்கடத்துத்திறனை நேரடியாக அளவிடுவதில்லை. அதற்கு பதிலாக, இது கடத்துத்திறனை அளவிடுகிறது (சீமென்ஸில்) பின்னர் சென்சார்-குறிப்பிட்ட செல் மாறிலி (K) ஐப் பயன்படுத்தி கடத்துத்திறனைக் கணக்கிடுகிறது. இந்த மாறிலி (செ.மீ. அலகுகளுடன்^-1) என்பது சென்சாரின் வடிவவியலின் இயற்பியல் பண்பு. கருவியின் மையக் கணக்கீடு:

கடத்துத்திறன் (S/cm) = அளவிடப்பட்ட கடத்துத்திறன் (S) × செல் மாறிலி (K, செ.மீ⁻¹ இல்)

இந்த அளவீட்டைப் பெறுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் முறை பயன்பாட்டைப் பொறுத்தது. மிகவும் பொதுவான முறையானது (பொட்டென்டோமெட்ரிக்) சென்சார்களைத் தொடர்புகொள்வதை உள்ளடக்கியது, அவை திரவத்துடன் நேரடி தொடர்பில் இருக்கும் மின்முனைகளை (பெரும்பாலும் கிராஃபைட் அல்லது துருப்பிடிக்காத எஃகு) பயன்படுத்துகின்றன. தூய நீர் போன்ற குறைந்த கடத்துத்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு எளிய 2-மின்முனை வடிவமைப்பு பயனுள்ளதாக இருக்கும். மிகவும் மேம்பட்ட 4-மின்முனைசென்சார்கள்வழங்குமிகவும் பரந்த வரம்பில் அதிக துல்லியம் மற்றும் மிதமான மின்முனை கறைபடிதலால் ஏற்படும் பிழைகளுக்கு குறைவாகவே பாதிக்கப்படுகின்றன.

கடுமையான, அரிக்கும் தன்மை கொண்ட அல்லது அதிக கடத்தும் தன்மை கொண்ட தீர்வுகளுக்கு, மின்முனைகள் துர்நாற்றம் வீசும் அல்லது அரிக்கும் தன்மை கொண்டவை, தூண்டல் (டோராய்டல்) சென்சார்கள் செயல்பாட்டுக்கு வருகின்றன. இந்த தொடர்பு இல்லாத சென்சார்கள் நீடித்த பாலிமரில் இணைக்கப்பட்ட இரண்டு கம்பி-காய சுருள்களைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு சுருள் கரைசலில் ஒரு மின் மின்னோட்ட சுழற்சியைத் தூண்டுகிறது, மேலும் இரண்டாவது சுருள் இந்த மின்னோட்டத்தின் அளவை அளவிடுகிறது, இது திரவத்தின் கடத்துத்திறனுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். எந்த உலோக பாகங்களும் செயல்முறைக்கு வெளிப்படாததால் இந்த வடிவமைப்பு மிகவும் வலுவானது.

கடத்துத்திறன் மற்றும் வெப்பநிலை அளவீடுகள்

கடத்துத்திறன் அளவீடுகள் வெப்பநிலையைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. ஒரு திரவத்தின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​அதன் அயனிகள் அதிக நகரும் தன்மையுடையதாகி, அளவிடப்பட்ட கடத்துத்திறன் அதிகரிக்கும் (பெரும்பாலும் °Cக்கு ~2% வரை). அளவீடுகள் துல்லியமாகவும் ஒப்பிடத்தக்கதாகவும் இருப்பதை உறுதிசெய்ய, அவை ஒரு நிலையான குறிப்பு வெப்பநிலைக்கு இயல்பாக்கப்பட வேண்டும், இது உலகளவில்25°C வெப்பநிலை.

நவீன கடத்துத்திறன் மீட்டர்கள் இந்தத் திருத்தத்தை தானாகவே ஒருஒருங்கிணைந்தவெப்பநிலைசென்சார். தானியங்கி வெப்பநிலை இழப்பீடு (ATC) எனப்படும் இந்த செயல்முறை, ஒரு திருத்த வழிமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது (நேரியல் சூத்திரம் போன்றவை)ஜி 25 = ஜி_டி/[1+α(டி-25)]) 25°C இல் அளவிடப்பட்டது போல் கடத்துத்திறனைப் புகாரளிக்க.

எங்கே:

ஜி₂₅= 25°C இல் சரியான கடத்துத்திறன்;

ஜி_டி= செயல்முறை வெப்பநிலையில் அளவிடப்படும் மூல கடத்துத்திறன்T;

T= அளவிடப்பட்ட செயல்முறை வெப்பநிலை (°C இல்);

α (ஆல்பா)= கரைசலின் வெப்பநிலை குணகம் (எ.கா., NaCl கரைசல்களுக்கு 0.0191 அல்லது 1.91%/°C).

ஓம் விதியைப் பயன்படுத்தி கடத்துத்திறனை அளவிடுதல்

மின் அறிவியலின் மூலக்கல்லான ஓம் விதி, ஒரு பொருளின் மின் கடத்துத்திறனை (σ) அளவிடுவதற்கான நடைமுறை கட்டமைப்பை வழங்குகிறது. இந்தக் கொள்கைமின்னழுத்தம் (V), மின்னோட்டம் (I) மற்றும் மின்தடை (R) ஆகியவற்றுக்கு இடையே நேரடி தொடர்பை நிறுவுகிறது.ஒரு பொருளின் இயற்பியல் வடிவவியலைச் சேர்க்க இந்தச் சட்டத்தை விரிவுபடுத்துவதன் மூலம், அதன் உள்ளார்ந்த கடத்துத்திறனைப் பெறலாம்.

முதல் படி, ஒரு குறிப்பிட்ட பொருள் மாதிரிக்கு ஓம் விதியை (R = V/I) பயன்படுத்துவது. இதற்கு இரண்டு துல்லியமான அளவீடுகள் தேவை: மாதிரி முழுவதும் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தம் மற்றும் அதன் விளைவாக அதன் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம். இந்த இரண்டு மதிப்புகளின் விகிதம் மாதிரியின் மொத்த மின் எதிர்ப்பை அளிக்கிறது. இருப்பினும், இந்த கணக்கிடப்பட்ட எதிர்ப்பு, அந்த மாதிரியின் அளவு மற்றும் வடிவத்திற்கு குறிப்பிட்டது. இந்த மதிப்பை இயல்பாக்குவதற்கும், பொருளின் உள்ளார்ந்த கடத்துத்திறனைத் தீர்மானிப்பதற்கும், அதன் இயற்பியல் பரிமாணங்களைக் கணக்கிட வேண்டும்.

மாதிரியின் நீளம் (L) மற்றும் அதன் குறுக்குவெட்டுப் பகுதி (A) ஆகிய இரண்டு முக்கியமான வடிவியல் காரணிகள் ஆகும். இந்த கூறுகள் ஒரே சூத்திரத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளன: σ = L / (R^A).

இந்தச் சமன்பாடு, அளவிடக்கூடிய, வெளிப்புறமான எதிர்ப்பின் பண்பை, அடிப்படையான, உள்ளார்ந்த கடத்துத்திறன் பண்பாக திறம்பட மொழிபெயர்க்கிறது. இறுதிக் கணக்கீட்டின் துல்லியம், ஆரம்பத் தரவின் தரத்தை நேரடியாகச் சார்ந்துள்ளது என்பதை அங்கீகரிப்பது மிகவும் முக்கியம். V, I, L அல்லது A ஐ அளவிடுவதில் ஏதேனும் சோதனைப் பிழைகள் இருந்தால், அது கணக்கிடப்பட்ட கடத்துத்திறனின் செல்லுபடியை சமரசம் செய்யும்.

கடத்துத்திறனை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படும் கருவிகள்

தொழில்துறை செயல்முறை கட்டுப்பாடு, நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் வேதியியல் உற்பத்தியில், மின் கடத்துத்திறன் என்பது ஒரு செயலற்ற அளவீடு மட்டுமல்ல; இது ஒரு முக்கியமான கட்டுப்பாட்டு அளவுருவாகும். துல்லியமான, மீண்டும் மீண்டும் செய்யக்கூடிய தரவை அடைவது என்பது ஒரு ஒற்றை, அனைத்து நோக்கத்திற்கான கருவியிலிருந்து வருவதில்லை. அதற்கு பதிலாக, ஒவ்வொரு கூறுகளும் ஒரு குறிப்பிட்ட பணிக்காகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒரு முழுமையான, பொருந்தக்கூடிய அமைப்பை உருவாக்குவது அவசியம்.

ஒரு வலுவான கடத்துத்திறன் அமைப்பு இரண்டு முதன்மை பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது: கட்டுப்படுத்தி (மூளை) மற்றும் சென்சார் (புலன்கள்), இவை இரண்டும் சரியான அளவுத்திருத்தம் மற்றும் இழப்பீடு மூலம் ஆதரிக்கப்பட வேண்டும்.

1. மையக்கரு: கடத்துத்திறன் கட்டுப்படுத்தி

அமைப்பின் மைய மையம்திஆன்லைன்கடத்துத்திறன் கட்டுப்படுத்தி, இது ஒரு மதிப்பைக் காண்பிப்பதை விட அதிகமாகச் செய்கிறது. இந்தக் கட்டுப்படுத்தி "மூளையாக" செயல்படுகிறது, சென்சாருக்கு சக்தி அளிக்கிறது, மூல சமிக்ஞையைச் செயலாக்குகிறது மற்றும் தரவைப் பயனுள்ளதாக்குகிறது. இதன் முக்கிய செயல்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

① தானியங்கி வெப்பநிலை இழப்பீடு (ATC)

கடத்துத்திறன் வெப்பநிலைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது. ஒரு தொழில்துறை கட்டுப்படுத்தி, இது போன்றதுSUP-TDS210-B அறிமுகம்அல்லதுஉயர் துல்லியம்SUP-EC8.0 இன் விளக்கம், ஒவ்வொரு அளவீட்டையும் 25°C தரத்திற்குத் தானாகவே சரிசெய்ய ஒருங்கிணைந்த வெப்பநிலை உறுப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. துல்லியத்திற்கு இது அவசியம்.

② வெளியீடுகள் மற்றும் அலாரங்கள்

இந்த அலகுகள் அளவீட்டை ஒரு PLC-க்கான 4-20mA சிக்னலாகவோ அல்லது அலாரங்கள் மற்றும் டோசிங் பம்ப் கட்டுப்பாட்டிற்கான தூண்டுதல் ரிலேக்களாகவோ மொழிபெயர்க்கின்றன.

③ அளவுத்திருத்த இடைமுகம்

வழக்கமான, எளிய அளவுத்திருத்தங்களைச் செய்ய, கட்டுப்படுத்தி ஒரு மென்பொருள் இடைமுகத்துடன் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது.

2. சரியான சென்சாரைத் தேர்ந்தெடுப்பது

மிக முக்கியமான பகுதி சென்சார் (அல்லது ஆய்வு) தொடர்பாக நீங்கள் செய்யும் தேர்வு ஆகும், ஏனெனில் அதன் தொழில்நுட்பம் உங்கள் திரவத்தின் பண்புகளுடன் பொருந்த வேண்டும். தவறான சென்சாரைப் பயன்படுத்துவது அளவீட்டு தோல்விக்கு முதன்மையான காரணமாகும்.

தூய நீர் மற்றும் RO அமைப்புகளுக்கு (குறைந்த கடத்துத்திறன்)

தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல், அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட நீர் அல்லது பாய்லர் ஊட்ட நீர் போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு, திரவத்தில் மிகக் குறைந்த அயனிகள் உள்ளன. இங்கே, இரண்டு-மின்முனை கடத்துத்திறன் சென்சார் (போன்றவைதிSUP-TDS7001 இன் விவரக்குறிப்புகள்) என்பது சிறந்த தேர்வாகும்.toஅளவிடுநீரின் கடத்துத்திறன்இதன் வடிவமைப்பு இந்த குறைந்த கடத்துத்திறன் நிலைகளில் அதிக உணர்திறன் மற்றும் துல்லியத்தை வழங்குகிறது.

பொது நோக்கத்திற்கும் கழிவுநீருக்கும் (நடுத்தரம் முதல் அதிக கடத்துத்திறன்)

தொங்கும் திடப்பொருட்களைக் கொண்ட அல்லது பரந்த அளவீட்டு வரம்பைக் கொண்ட (கழிவு நீர், குழாய் நீர் அல்லது சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு போன்றவை) அழுக்கு கரைசல்களில், சென்சார்கள் கறைபடிவதற்கு வாய்ப்புள்ளது. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், நான்கு-மின்முனை கடத்துத்திறன் சென்சார்திSUP-TDS7002 இன் விவரக்குறிப்புகள் சிறந்த தீர்வாகும். இந்த வடிவமைப்பு மின்முனை மேற்பரப்புகளில் படிவுகளால் குறைவாக பாதிக்கப்படுகிறது, இது மாறி நிலைகளில் மிகவும் பரந்த, நிலையான மற்றும் நம்பகமான வாசிப்பை வழங்குகிறது.

கடுமையான இரசாயனங்கள் மற்றும் குழம்புகளுக்கு (ஆக்கிரமிப்பு மற்றும் அதிக கடத்துத்திறன்)

அமிலங்கள், காரங்கள் அல்லது சிராய்ப்பு குழம்புகள் போன்ற ஆக்கிரமிப்பு ஊடகங்களை அளவிடும்போது, ​​பாரம்பரிய உலோக மின்முனைகள் அரிக்கப்பட்டு விரைவாக தோல்வியடையும். தீர்வு என்பது தொடர்பு இல்லாத தூண்டல் (டோராய்டல்) கடத்துத்திறன் சென்சார் போன்றது.திSUP-TDS6012 அறிமுகம்வரிசை. இந்த சென்சார் இரண்டு இணைக்கப்பட்ட சுருள்களைப் பயன்படுத்தி திரவத்தில் மின்னோட்டத்தைத் தூண்டி அளவிடுகிறது, இது சென்சாரின் எந்தப் பகுதியும் அதைத் தொடாமல் செய்கிறது. இது அரிப்பு, கறைபடிதல் மற்றும் தேய்மானம் ஆகியவற்றிலிருந்து கிட்டத்தட்ட நோய் எதிர்ப்பு சக்தியை அளிக்கிறது.

3. செயல்முறை: நீண்ட கால துல்லியத்தை உறுதி செய்தல்

அமைப்பின் நம்பகத்தன்மை ஒரு முக்கியமான செயல்முறை மூலம் பராமரிக்கப்படுகிறது: அளவுத்திருத்தம். ஒரு கட்டுப்படுத்தி மற்றும் சென்சார், எவ்வளவு மேம்பட்டதாக இருந்தாலும், ஒருஅறியப்பட்டகுறிப்புதீர்வுதுல்லியத்தை உறுதி செய்வதற்கான (ஒரு கடத்துத்திறன் தரநிலை). இந்த செயல்முறை காலப்போக்கில் ஏற்படும் சிறிய சென்சார் சறுக்கல் அல்லது கறைபடிதலை ஈடுசெய்கிறது. ஒரு நல்ல கட்டுப்படுத்தி,திSUP-TDS210-C அறிமுகம், இதை ஒரு எளிய, மெனு சார்ந்த செயல்முறையாக மாற்றுகிறது.

துல்லியமான கடத்துத்திறன் அளவீட்டை அடைவது என்பது ஸ்மார்ட் சிஸ்டம் வடிவமைப்பின் ஒரு விஷயம். இதற்கு உங்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்காக உருவாக்கப்பட்ட சென்சார் தொழில்நுட்பத்துடன் ஒரு அறிவார்ந்த கட்டுப்படுத்தியைப் பொருத்த வேண்டும்.

மின்சாரத்தை கடத்துவதற்கு சிறந்த பொருள் எது?

மின்சாரத்தை கடத்துவதற்கு சிறந்த பொருள் தூய வெள்ளி (Ag), இது எந்த தனிமத்திலும் இல்லாத அளவுக்கு அதிக மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், அதன் அதிக விலை மற்றும் கறைபடுத்தும் போக்கு (ஆக்ஸிஜனேற்றம்) அதன் பரவலான பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. பெரும்பாலான நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கு, தாமிரம் (Cu) தரநிலையாகும், ஏனெனில் இது மிகக் குறைந்த செலவில் இரண்டாவது சிறந்த கடத்துத்திறனை வழங்குகிறது மற்றும் மிகவும் நீர்த்துப்போகும் தன்மை கொண்டது, இது வயரிங், மோட்டார்கள் மற்றும் மின்மாற்றிகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

மாறாக, தங்கம் (Au), வெள்ளி மற்றும் தாமிரம் இரண்டையும் விடக் குறைவான கடத்துத்திறனைக் கொண்டிருந்தாலும், உணர்திறன், குறைந்த மின்னழுத்த தொடர்புகளுக்கு மின்னணுவியலில் இன்றியமையாதது, ஏனெனில் இது உயர்ந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் (வேதியியல் மந்தநிலை) கொண்டுள்ளது, இது காலப்போக்கில் சமிக்ஞை சிதைவைத் தடுக்கிறது.

இறுதியாக, அலுமினியம் (Al) நீண்ட தூர, உயர் மின்னழுத்த டிரான்ஸ்மிஷன் லைன்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் அதன் இலகுவான எடை மற்றும் குறைந்த விலை குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகின்றன, இருப்பினும் தாமிரத்துடன் ஒப்பிடும்போது அதன் அளவு குறைவாக உள்ளது.

கடத்துத்திறனின் பயன்பாடுகள்

ஒரு பொருளின் உள்ளார்ந்த மின்சாரத்தை கடத்தும் திறனாக, மின் கடத்துத்திறன் என்பது தொழில்நுட்பத்தை இயக்கும் ஒரு அடிப்படை பண்பாகும். இதன் பயன்பாடு பெரிய அளவிலான மின் உள்கட்டமைப்பு முதல் நுண்ணிய அளவிலான மின்னணுவியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு வரை அனைத்தையும் உள்ளடக்கியது. இந்த பண்பு அவசியமான அதன் முக்கிய பயன்பாடுகள் கீழே உள்ளன:

மின்சாரம், மின்னணுவியல் மற்றும் உற்பத்தி

நமது மின்சார உலகின் அடிப்படையே அதிக கடத்துத்திறன் ஆகும், அதே நேரத்தில் தொழில்துறை செயல்முறைகளுக்கு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கடத்துத்திறன் மிக முக்கியமானது.

பவர் டிரான்ஸ்மிஷன் மற்றும் வயரிங்

செம்பு மற்றும் அலுமினியம் போன்ற உயர் கடத்துத்திறன் கொண்ட பொருட்கள் மின் வயரிங் மற்றும் நீண்ட தூர மின் இணைப்புகளுக்கான தரநிலையாகும். அவற்றின் குறைந்த எதிர்ப்பு I ஐக் குறைக்கிறது.²R (ஜூல்) வெப்ப இழப்புகள், திறமையான ஆற்றல் பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்கின்றன.

மின்னணுவியல் மற்றும் குறைக்கடத்திகள்

நுண் அளவில், அச்சிடப்பட்ட சுற்று பலகைகள் (PCBகள்) மற்றும் இணைப்பிகளில் உள்ள கடத்தும் தடயங்கள் சமிக்ஞைகளுக்கான பாதைகளை உருவாக்குகின்றன. குறைக்கடத்திகளில், அனைத்து நவீன ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் அடிப்படையான டிரான்சிஸ்டர்களை உருவாக்க சிலிக்கானின் கடத்துத்திறன் துல்லியமாக கையாளப்படுகிறது (டோப் செய்யப்படுகிறது).

மின்வேதியியல்

இந்தப் புலம் எலக்ட்ரோலைட்டுகளின் அயனி கடத்துத்திறனைச் சார்ந்துள்ளது. இந்தக் கொள்கையே பேட்டரிகள், எரிபொருள் செல்கள் மற்றும் மின்முலாம் பூசுதல், உலோக சுத்திகரிப்பு மற்றும் குளோரின் உற்பத்தி போன்ற தொழில்துறை செயல்முறைகளுக்கான இயந்திரமாகும்.

கூட்டுப் பொருட்கள்

குறிப்பிட்ட மின் பண்புகளைக் கொண்ட கலவைகளை உருவாக்க பாலிமர்களில் கடத்தும் கலப்படங்கள் (கார்பன் அல்லது உலோக இழைகள் போன்றவை) சேர்க்கப்படுகின்றன. இவை உணர்திறன் சாதனங்களைப் பாதுகாக்க மின்காந்தக் கவசம் (EMI) மற்றும் உற்பத்தியில் மின்னியல் வெளியேற்றம் (ESD) பாதுகாப்பிற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கண்காணிப்பு, அளவீடு மற்றும் கண்டறிதல்

கடத்துத்திறனை அளவிடுவது, சொத்தைப் போலவே முக்கியமானது, இது ஒரு சக்திவாய்ந்த பகுப்பாய்வு கருவியாக செயல்படுகிறது.

நீர் தரம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு

நீர் தூய்மை மற்றும் உப்புத்தன்மையை மதிப்பிடுவதற்கான முதன்மை முறை கடத்துத்திறன் அளவீடு ஆகும். கரைந்த அயனி திடப்பொருட்கள் என்பதால் (டிடிஎஸ்) நேரடியாக கடத்துத்திறனை அதிகரிக்கும், குடிநீரை கண்காணிக்க சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன,நிர்வகிக்கவும்கழிவு நீர்சிகிச்சை, மற்றும் விவசாயத்தில் மண் ஆரோக்கியத்தை மதிப்பிடுதல்.

மருத்துவ நோயறிதல்

மனித உடல் உயிர் மின் சமிக்ஞைகளில் செயல்படுகிறது. எலக்ட்ரோ கார்டியோகிராபி (ECG) மற்றும் எலக்ட்ரோஎன்செபலோகிராபி (EEG) போன்ற மருத்துவ தொழில்நுட்பங்கள் உடலில் உள்ள அயனிகளால் நடத்தப்படும் மிகச்சிறிய மின் மின்னோட்டங்களை அளவிடுவதன் மூலம் செயல்படுகின்றன, இது இதய மற்றும் நரம்பியல் நிலைமைகளைக் கண்டறிய அனுமதிக்கிறது.

செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு உணரிகள்

வேதியியலில்மற்றும்உணவுஉற்பத்தி, கடத்துத்திறன் உணரிகள் நிகழ்நேரத்தில் செயல்முறைகளைக் கண்காணிக்கப் பயன்படுகின்றன. அவை செறிவில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறியலாம், வெவ்வேறு திரவங்களுக்கு இடையிலான இடைமுகங்களை அடையாளம் காணலாம் (எ.கா., சுத்தமான-இன்-பிளேஸ் அமைப்புகளில்), அல்லது அசுத்தங்கள் மற்றும் மாசுபாடு குறித்து எச்சரிக்கலாம்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

கேள்வி 1: கடத்துத்திறன் மற்றும் மின்தடைத்திறன் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வேறுபாடு என்ன?

A: கடத்துத்திறன் (σ) என்பது ஒரு பொருளின் மின்னோட்டத்தை அனுமதிக்கும் திறன் ஆகும், இது சீமென்ஸ்/மீட்டர் (S/m) இல் அளவிடப்படுகிறது. மின்தடை (ρ) என்பது மின்னோட்டத்தை எதிர்க்கும் திறன் ஆகும், இது ஓம்-மீட்டர்களில் (Ω⋅m) அளவிடப்படுகிறது. அவை நேரடி கணித பரஸ்பரங்கள் (σ=1/ρ).

கேள்வி 2: உலோகங்கள் ஏன் அதிக கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளன?

A: உலோகங்கள் உலோகப் பிணைப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன, அங்கு வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் எந்த ஒரு அணுவுடனும் பிணைக்கப்படவில்லை. இது ஒரு இடமாற்றம் செய்யப்பட்ட "எலக்ட்ரான்களின் கடல்" ஐ உருவாக்குகிறது, இது பொருள் வழியாக சுதந்திரமாக நகர்கிறது, மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது எளிதாக மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது.

Q3: கடத்துத்திறனை மாற்ற முடியுமா?

A: ஆம், கடத்துத்திறன் வெளிப்புற நிலைமைகளுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது. மிகவும் பொதுவான காரணிகள் வெப்பநிலை (அதிகரிக்கும் வெப்பநிலை உலோகங்களில் கடத்துத்திறனைக் குறைக்கிறது, ஆனால் தண்ணீரில் அதை அதிகரிக்கிறது) மற்றும் அசுத்தங்கள் இருப்பது (உலோகங்களில் எலக்ட்ரான் ஓட்டத்தை சீர்குலைக்கும் அல்லது தண்ணீரில் அயனிகளைச் சேர்க்கும்).

கேள்வி 4: ரப்பர் மற்றும் கண்ணாடி போன்ற பொருட்களை நல்ல மின்கடத்தாப் பொருட்களாக மாற்றுவது எது?

A: இந்தப் பொருட்கள் வலுவான கோவலன்ட் அல்லது அயனிப் பிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அங்கு அனைத்து வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களும் இறுக்கமாகப் பிடிக்கப்படுகின்றன. நகர இலவச எலக்ட்ரான்கள் இல்லாததால், அவை ஒரு மின்சாரத்தை ஆதரிக்க முடியாது. இது மிகப் பெரிய "ஆற்றல் பட்டை இடைவெளி" கொண்டதாக அறியப்படுகிறது.

கேள்வி 5: தண்ணீரில் கடத்துத்திறன் எவ்வாறு அளவிடப்படுகிறது?

A: ஒரு மீட்டர் கரைந்த உப்புகளிலிருந்து அயனி கடத்துத்திறனை அளவிடுகிறது. அதன் ஆய்வு தண்ணீருக்கு ஒரு AC மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இதனால் கரைந்த அயனிகள் (Na+ அல்லது Cl− போன்றவை) நகர்ந்து ஒரு மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. மீட்டர் இந்த மின்னோட்டத்தை அளவிடுகிறது, தானாகவே வெப்பநிலையைச் சரிசெய்கிறது, மேலும் இறுதி மதிப்பை (பொதுவாக μS/cm இல்) தெரிவிக்க சென்சாரின் "செல் மாறிலியை" பயன்படுத்துகிறது.