Что называется проводимостью и в каких единицах она измеряется: Что называется проводимость и в каких единицах она измеряется — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Что называется проводимость и в каких единицах она измеряется

Помогите пожалуйста, очень срочно!!!

Помогите я первый вариант

8. Укажите слова, обозначающие вещества: 1) тетрадь, 2) бумага, 3) мел, 4) ручка, 5) зубная паста, 6) окно, 7) стекло, 8) бензин, 9) вода, 10) лед. А, … 1,3,5,7,9. Б. 2,4,6,8,10. В. 2,3,5,7,8,9,10 T. 1,4,5,6,8,9,10 д. 1,2,4,6,10 3 9. Какое из перечисленных ниже явлений не является физическим? А. Гниение соломы. Б. Нагревание воды. В. Движение автомобиля. Г. Электрический ток:

5. Кто впервые заявил, что физика является наукой о природе? А. Аристотель. Б. Абу Наср аль-Фараби. В. Пифагор. Г. Ломоносов.

4. Укажите физическое тело. А. Древесина. Б. Окно. В. Стекло. Г. Алюминий.

Задание #1 ( 3балла) Вопрос: Если взять пластиковую бутылку, закрытую пробкой и вынести её на мороз,то: Выберите несколько из 4 вариантов ответа: 1) Б … утылка лопнет, потому что воздух расширится 2) Бутылка сожмётся 3) Внутренняя энергия воздуха увеличится 4) Внутренняя энергия воздуха уменьшится Задание #2 ( 2 балла) Вопрос: При скатывании предмета с горы: Выберите несколько из 4 вариантов ответа: 1) Потенциальная энергия превращается в кинетическую 2) Кинетическая энергия превращается в потенциальную 3) Внутренняя энергия увеличивается из-за трения 4) Внутренняя энергия превращается в потенциальную Задание #3 ( 1 балл) Вопрос: При изменении каких величин, какая энергия меняется? Укажите соответствие для всех 3 вариантов ответа: 1) Скорость тела 2) Температура тела 3) Относительное расположение тела __ Внутренняя энергия __ Кинетическая энергия __ Потенциальная энергия Задание #4 ( 2 балла) Вопрос: При столкновении автомобилей меняется их: Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Внутренняя энергия 2) Кинетическая энергия 3) Внутренняя и кинетическая энергия 4) Энергия не меняется Задание #5 ( 3 балла) Вопрос: Имеется три идентичных шарика. Один из них бросили, второй нагрели, а третий оставили покоиться. Выберете верные утверждения: Выберите несколько из 6 вариантов ответа: 1) Энергия первого шарика больше энергии второго 2) Энергия второго шарика больше энергии первого 3) Энергия третьего шарика меньше энергии второго 4) Энергия всех шариков равна 5) Сумма энергий первого и второго шарика равна энергии третьего 6) Энергия третьего шарика меньше энергии любого из первых двух Задание #6 ( 1 балл) Вопрос: Деформация всегда влечет за собой изменение: Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Внутренней энергии 2) Кинетической энергии 3) Потенциальной энергии 4) Суммы кинетической и потенциальной энергии Задание #7 ( 2 балла) Вопрос: Внутренняя энергия тела изменится, если: Выберите один из 3 вариантов ответа: 1) Его перенести из одного места в другое 2) Над ним совершить работу 3) Его разогнать Задание #8 ( 3балла) Вопрос: Если сжать тело до размеров вдвое меньше, чем оно было, тогда: Выберите несколько из 4 вариантов ответа: 1) Его внутренняя энергия уменьшится вдвое 2) Его внутренняя энергия увеличится 3) Тело деформируется 4) Его внутренняя энергия увеличится вдвое Задание #9 ( 3балла) Вопрос: Если суммарная кинетическая энергия молекул первого тела больше, чем суммарная кинетическая энергия молекул второго тела, то: Выберите один из 5 вариантов ответа: 1) Внутренняя энергия первого тела больше 2) Внутренняя энергия первого тела меньше 3) Кинетическая энергия первого тела больше 4) Кинетическая энергия первого тела меньше 5) Ни одно из утверждений не верно Задание #10 ( 1 балл) Вопрос: Внутренняя энергия горячего тела: Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Всегда больше внутренней энергии холодного тела 2) Больше внутренней энергии холодного тела той же массы из того же вещества 3) Всегда больше потенциальной энергии этого тела 4) Всегда изменяется

8. Укажите слова, обозначающие вещества: 1) тетрадь, 2) бумага, 3) мел, 4) ручка, 5) зубная паста, 6) окно, 7) стекло, 8) бензин, 9) вода, 10) лед. А, … 1,3,5,7,9, 6. 2,4,6,8,10 В. 2,3,5,7,8,9,10 I. 1,4,5,6,8,9,10 д. 1,2,4,6,10

10. Найдите соответствие: … А. Вещество 1. Стекло, краска, древесина, сахар. Б. Физическое тело |2. Стакан, капля воды, цветок, кусок соли. А. Б.

7. Какова роль человека в природе? Человек… A. только наблюдает за природой. Б. управляет природой. B. никак не связан с природой. Г. полностью зави … сит от природы. Д. Среди ответов A-Г нет правильного ответа.

2. Какие явлення природы относятся к физическим? А. Механические, тепловые, химические. Б. Те, которые происходят в неживых телах. В. Происходящие тол … ько на Земле. Г. Связанные с деятельностью человека. Д. Среди ответов A-Г нет правильного.

Лабораторная работа №1.

«Исследование последовательного и параллельного соединения сопротивлений»

Цель работы: экспериментально проверить методы расчета эквивалентных сопротивлений при последовательном и параллельном соединении исходных сопротивлений, получить навыки работы с электроизмерительными приборами и умения собирать электрические схемы.

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ:

Повторить разделы курса ТОЭ в которых рассматривается закон Ома; последовательное и параллельное соединение сопротивлений. [ Л.1. п.п. 2.3-2.4, 2.20;

стр. 31-32,53; Л.2. п.п.1.3,1.5, стр.18-21].

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

Какое соединение резисторов называется последовательным а какое параллельным?
Как определить общее сопротивление при последовательном и параллельном соединении?
Что называется проводимостью и в каких единицах она измеряется?
Чему равен общий ток в цепи и напряжение на участках при последовательном и параллельном соединении?
Как определяется мощность на участках цепи и всей цепи при последовательном и параллельном соединении?

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ:

Собрать электрическую схему цепи с последовательным соединением сопротивлений (рис.4).
Определить цену деления приборов, исходя из установленных пределов измерений.
Установить на магазине сопротивлений заданные величины. (Перед началом работы все ключи на магазинах должны быть замкнуты, т.е. находится в крайнем верхнем положении.)
Предъявить схему для проверки преподавателю.
Включить автомат постоянного тока, установить при помощи реостата напряжение 30 вольт по вольтметру.
Измерить ток в цепи и напряжение на каждом сопротивлении. Результаты занести в таблицу №1.

Выключить автомат.
Собрать электрическую схему цепи с параллельным соединением сопротивлений (рис.5).
Установить на магазине сопротивлений заданные величины.
Предъявить схему для проверки преподавателю.
Включить автомат постоянного тока, установить при помощи реостата заданное напряжение по вольтметру.
Измерить ток в цепи и токи через каждое сопротивление. Результаты занести в таблицу №2.
Разобрать схему.
Произвести необходимые расчеты, баланс мощностей и сделать выводы.
Ответить на контрольные вопросы в письменном виде.

Рис.4. Последовательное соединение сопротивлений.

Таблица №1. (Последовательное соединение сопротивлений)

№

Установлено

Измерено

Вычислено

Ом

R1p

Ом

R2p

Ом

R3p

Ом

Вт

Обработка результатов измерений.

Расчетные формулы:

Р_ист = Р_потр

Рис.5. Параллельное соединение сопротивлений.

Таблица №2. (Параллельное соединение сопротивлений)

№

Установлено

Измерено

Вычислено

I1p

I2p

I3p

Ом

См

Обработка результатов измерений.

Расчетные формулы:

Р_ист = Р_потр

Основы электроники и электротехники — Лабораторная работа №3

Исследование сопротивлений резисторов при последовательном и параллельном соединениях.

Цель работы: Опытом проверить закономерности электрической цепи при последовательном и паралельном соединениях резисторов.

1.Пояснение к работе

Краткие теоретические сведения

Последовательным соединением сопротивлений называется такое соединение, при котором конец первого сопротивления соединяется с началом второго, конец второго — с началом третьего и т. д.

Общее сопротивление последовательно соединенных резисторов равно сумме их сопротивлений.
R_общ.=R₁+R₂+R₃
R_общ=5ом+10ом+25ом=40ом

Величина тока в последовательной цепи

Так как в данной цепи отсутствует ответвление тока, то очевидно, что количество электричества, протекающее через поперечное сечение проводника за единицу времени. в любой точке цепи будет одинаковым.
Следовательно во всех точках последовательной цепи величина тока одинакова.
Эти четыре амперметра покажут одинаковые величины тока. Поэтому при последовательном соединении для измерения тока достаточно включать один амперметр на любом участке цепи.

Распределение напряжения в последовательной цепи

Напряжение источника тока приложенное к внешнему участку цепи распределяется по участкам цепи прямо пропорционально сопротивлениям этих участков. Напряжение приложенное к каждому из этих резисторов определяется по формуле:

Так как ток в последовательной цепи везде одинаков значит действительно напряжение на ее участках зависит от сопротивления чем больше сопротивление тем большее напряжение приложено к данному участку.

Сумма напряжений на участках последовательной цепи равна напряжению источника тока

Параллельным соединением сопротивлений называется такое соединение, при котором к одному зажиму источника подключаются начала сопротивлений, а к другому зажиму — концы.

Общее сопротивление параллельно включенных сопротивлений определяется по формуле:

Общее сопротивление параллельно включенных сопротивлений всегда меньше наименьшего сопротивления, входящего в данное соединение.

На вышеуказанном рисунке мы можем сразу сказать что общее сопротивление будет меньше 10 ом.

Первый частный случай

Если параллельно включено только два резистора то их общее сопротивление можно определить по формуле:

Второй частный случай

Если параллельно включено любое количество резисторов одинаковых сопротивлений то их общее сопротивление можно определить если сопротивление одного резистора разделить на количество резисторов.

Распределение токов и напряжения в параллельных ветвях

Так как начала всех сопротивлений сведены в одну общую точку, а концы — в другую, то очевидно, что разность потенциалов на концах любого из параллельно включенных сопротивлений равна разности потенциалов между общими точками.

Итак, при параллельном соединении сопротивлений напряжения на них равны между собой.

Если разветвление подключено непосредственно к зажимам источника тока, то напряжение на каждом из сопротивлений равно напряжению на зажимах источника.

Второе свойство цепи с параллельным соединением заключается в том, что электрический ток распределяется по параллельным ветвям обратно пропорционально их сопротивлениям.

Это значит что, чем больше сопротивление, тем меньше по нему пойдет ток.

Рассматривая точку разветвления А, замечаем, что к ней притекает ток I, а токи I1, I2, I3 утекают из нее. Так как движущиеся электрические заряды не скапливаются в точке, то очевидно, что суммарный заряд, притекающий к точке разветвления, равен суммарному заряду утекающему от нее:

Следовательно, третье свойство параллельного соединения может сформулирована так:

Величина тока в не разветвленной части цепи равна сумме токов в параллельных ветвях.

2.Техническое задание
2.1.Собрать электрическую цепь последовательного соединения резисторов (рисунок 1)

Рисунок 1. Схема электрическая принципиальная.

2.2.Собрать электрическую цепь паралельного соединения резисторов (рисунок 2)

Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная.

2.3.Снять показания приборов и записать их в таблицу
2.4.Произвести расчеты
2.5. Построить графики
2.6.Ответить на контрольные вопросы
2.7. Сделать вывод

3.Работа в лаборатории

3.1. Исследование последовательного соединения резисторов

3.1.1 Собрать схему (Рисунок 3).

Рисунок 3. Схема исследования.

3.1.2 Установить на схеме величины R1=100 Ом + N, R2=100 Ом + 2N и R3=130 Ом + 4N,
где N — номер студента по журналу (мощность резисторов 1 Вт).
3.1.3. Включить источник и установить напряжение U=15 В, 24 В.
3.1.4. Измерить величину тока, протекающего в цепи и занести значение в таблицу 1.
3.1.5. Измерить напряжение на каждом резисторе и записать в таблицу 1.
3.1.6. Измерить сопротивление каждого резистора и записать в таблицу 1.
3.1.7. Отключить схему.
3.1.8. Рассчитать сопротивление резисторов по формулам:

Таблица 1 — Измеренные параметры

№измерения

Измерением

Расчетом

U₁

U₂

U₃

R₁

R₂

R₃

R_Э

R₁

R₂

R₃

R_Э

Ом

3.2. Исследование параллельного соединения реисторов

3.2.1. Собрать схему (Рисунок 4).

Рисунок 4. Схема исследования.

3.2.2. Установить на схеме величины R1=70 Ом + N, R2=100 Ом + N и R3=150 Ом + N,
где N — номер студента по журналу (мощность резисторов более 1 Вт).
3.2.3. Включить источник и установить напряжение U=15 В, 24 В.
3.2.4. Измерить величину тока, протекающего во всей цепи и занести значение в таблицу 2.
3.2.5. Измерить величину тока, протекающего в каждом резисторе и записать в таблицу 2.
3.2.6. Расчитать проводимость каждого резистора и записать в таблицу 2 (установкой):

3.2.7. Рассчитать проводимость каждого резистора через ток и напряжение и записать в таблицу 2 (расчетом):

3.2.8. Отключить схему.

Таблица 2 — Измеренные параметры

№ измер.

Измерением

Установкой

Расчетом

I₁

I₂

I₃

g₁

g₂

g₃

g_э

R_э

g₁

g₂

g₃

g_э

R_э

См

Ом

См

Ом

4. Содержание отчета
4.1. Название и цель работы
4.2. Схемы
4.3. Таблицы
4.4. Расчеты по формулам
4.5. Ответы на контрольные вопросы
4.6. Вывод

5.Контрольные вопросы

5.1. Какое соединение резисторов называют последовательным?
5.2. Как определить общее сопротивление резисторов при последовательном соединении?
5.3. Что называется проводимостью и в каких единицах она измеряется?
5.4. Чему равен общий ток цепи и напряжение на участках при последовательном соединении?
5.5. Как определяется мощность на участках цепи и всей цепи при последовательном соединении?
5.6. Какое соединение резисторов называют паралельным?
5.7. Как определить общее сопротивление резисторов при паралельным соединении?
5.8. Чему равен общий ток цепи и напряжение на участках при паралельным соединении?
5.9. Как определяется мощность на участках цепи и всей цепи при паралельным соединении?

Лабораторная работа №3

Лабораторная работа №3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Исследование сопротивлений резисторов при последовательном соединении.
Цель работы: опытом проверить закономерности электрической цепи при последовательном соединении резисторов.

1.Пояснение к работе
Краткие теоретические сведения

Общее сопротивление последовательно соединенных резисторов равно сумме их сопротивлений.
R_общ.=R₁+R₂+R₃
R_общ=5ом+10ом+25ом=40ом

Величина тока в последовательной цепи

Так как в данной цепи отсутствует ответвление тока, то очевидно, что количество электричества, протекающее через поперечное сечение проводника за единицу времени. в любой точке цепи будет одинаковым.
Следовательно во всех точках последовательной цепи величина тока одинакова.
Эти четыре амперметра покажут одинаковые величины тока. Поэтому при последовательном соединении для измерения тока достаточно включать один амперметр на любом участке цепи.

Распределение напряжения в последовательной цепи

Напряжение источника тока приложенное к внешнему участку цепи распределяется по участкам цепи прямо пропорционально сопротивлениям этих участков. Напряжение приложенное к каждому из этих резисторов определяется по формуле:

Так как ток в последовательной цепи везде одинаков значит действительно напряжение на ее участках зависит от сопротивления чем больше сопротивление тем большее напряжение приложено к данному участку. Сумма напряжений на участках последовательной цепи равна напряжению источника тока

2.Техническое задание
2.1.Собрать электрическую цепь (рисунок 1)

Рисунок 1. Схема электрическая принципиальная.

2.2.Снять показания приборов и записать их в таблицу
2.3.Произвести расчеты
2.4. Построить графики
2.5.Ответить на контрольные вопросы
2.6. Сделать вывод

Расчетные формулы:

3.Работа в лаборатории

3.1. Собрать схему (Рисунок 2).

Рисунок 2. Схема исследования. 3.2. Установить на схеме величины R1=100 Ом + N, R2=100 Ом + 2N и R3=130 Ом + 4N,
где N — номер студента по журналу (мощность резисторов 1 Вт).
3.3. Включить источник и установить напряжение U=15 В, 24 В.
3.4. Измерить величину тока, протекающего в цепи и занести значение в таблицу 1.
3.5. Измерить напряжение на каждом резисторе и записать в таблицу 1.
3.6. Измерить сопротивление каждого резистора и записать в таблицу 1.
3.7. Отключить схему.
3.8. Рассчитать сопротивление резисторов.

Таблица 1 — Измеренные параметры

№ измерения

Измерением

Расчетом

U₁

U₂

U₃

R₁

R₂

R₃

R_Э

R₁

R₂

R₃

R_Э

Ом

4. Содержание отчета
4.1. Название и цель работы
4.2. Схемы
4.3. Таблицы
4.4. Расчеты по формулам
4.5. Ответы на контрольные вопросы
4.6. Вывод

5.Контрольные вопросы
5.1. Какое соединение резисторов называют последовательным?
5.2. Как определить общее сопротивление резисторов при последовательном соединении?
5.3. Что называется проводимостью и в каких единицах она измеряется?
5.4. Чему равен общий ток цепи и напряжение на участках при последовательном соединении?
5.5. Как определяется мощность на участках цепи и всей цепи при последовательном соединении?

Назад в оглавление

Сайт создан в системе uCoz

В каких единицах измеряется электрическая мощность

Единицы измерения электрической энергии обозначены и закреплены в Международной системе единиц.

Использование бытовых электроприборов в домашних условиях заставляет пользователей считать электроэнергию и знать единицы, в которых она измеряется.

Электроэнергия единицы измерения

Напряжение

Напряжение (U) в сети измеряется в вольтах (В).

В однофазной сети, которая обычно используется для электроснабжения частных потребителей напряжение – 220В.

В трехфазной сети – напряжение – 380В. 1 киловольт (кВ) равен 1000В.

Напряжение 220 и 380В, приравнивается к обозначению напряжения как 0,22 и 0,4 кВ.

Сила тока

Потребляемая нагрузка, которую выдают бытовые приборы, оборудование и прочие потребители называется силой тока (I) и измеряется в амперах (А).

Сопротивление

Сопротивление (R) не менее важный показатель и демонстрирует величину противодействия материалов прохождению электротока. В быту, замер сопротивления свидетельствует о целостности электрических приборов, измеряется в (Ом). Для замера большого значения сопротивления, например, при замере целостности электродвигателя, пользуются мегомметром, 1 Ом равен 0,000001 мегаОм (мОм).

1 килоОм (кОм) равен 1000 Ом.

Сопротивление человеческого тела составляет от 2 до 10 кОм.

Удельное сопротивление проводника служит для оценки сопротивляемости материалов, для их последующего использования при изготовлении электротехнических изделий, зависит от площади поперечного сечения и длины проводника.

Мощность

Мощность – это количество электрической энергии, потребляемое тем или иным бытовым прибором за определенную единицу времени измеряется в ваттах (Вт) и килоВт (кВт) – 1000 Вт, в промышленных масштабах используют такие единицы измерения, как мегаватт – 1 млн. Вт и гигаватт (гВт) – 1 млрд ватт.

В чем измеряется электроэнергия по счетчику

Для определения количества потребленной электроэнергии, используются электрические счетчики активной энергии, они служат для ее учета. В промышленности существуют также счетчики реактивной энергии.

Чтобы определить, в чем измеряется потребление электроэнергии в квартире, используют 1 кВт*час. Для счетчиков реактивной энергии, интегрированная реактивная мощность измеряется как 1 кВар*час. Необходимо заметить, что при записи потребляемой энергии, по счетчику правильно надо писать, мощность умножить на время.

На этой страничке кратко излагаются основные величины электрического тока. По мере необходимости, страничка будет пополняться новыми величинами и формулами.

Сила тока – количественная мера электрического тока, протекающего через поперечное сечение проводника. Чем толще проводник, тем больший ток может по нему течь. Измеряется сила тока прибором, который называется Амперметр. Единица измерения — Ампер (А). Сила тока обозначается буквой – I.

Следует добавить, что постоянный и переменный ток низкой частоты, течёт через всё сечение проводника. Высокочастотный переменный ток течёт только по поверхности проводника – скин-слою. Чем выше частота тока, тем тоньше скин-слой проводника, по которому течёт высокочастотный ток. Это касается любых высокочастотных элементов — проводников, катушек индуктивности, волноводов. Поэтому, для уменьшения активного сопротивления проводника высокочастотному току, выбирают проводник с большим диаметром, кроме того, его серебрят (как известно, серебро имеет очень малое удельное сопротивление).

Напряжение (падение напряжения) – количественная мера разности потенциалов (электрической энергии) между двумя точками электрической цепи. Напряжение источника тока – разность потенциалов на выводах источника тока. Измеряется напряжение вольтметром. Единица измерения — Вольт (В). Напряжение обозначается буквой – U, напряжение источника питания (синоним — электродвижущая сила) может обозначаться буквой – Е.

Узнайте больше о напряжение в нашей статье.

Мощность электрического тока – количественная мера тока, характеризующая его энергетические свойства. Определяется основными параметрами – силой тока и напряжением. Измеряется мощность электрического тока прибором, который называется Ваттметр. Единица измерения — Ватт (Вт). Мощность электрического тока обозначается буквой – Р. Мощность определяется зависимостью:

Коснусь практического применения этой формулы на примере: Представьте, что у Вас есть электронагревательный прибор, мощность которого Вам не известна. Чтобы узнать потребляемую прибором мощность, измерьте ток и умножьте его значение на напряжение. Либо наоборот, имеется прибор мощностью 2 кВт (киловатт), на напряжение сети 220 вольт. Как узнать силу тока в кабеле питающего этот прибор? Мощность делим на напряжение, получаем ток: I = P / U = 2000 Вт/220 В = 9,1 А.

Потребляемая электроэнергия – суммарное значение потребляемой мощности от источника электрической сети за единицу времени. Измеряется потребляемая электроэнергия счётчиком (обыкновенным квартирным). Единица измерения – киловатт*час (кВт*ч).

Сопротивление элемента цепи – количественная мера, характеризующая способность элемента электрической цепи сопротивляться электрическому току. В простом виде, сопротивление это обыкновенный резистор. Резистор может использоваться: как ограничитель тока – добавочный резистор, как потребитель тока – нагрузочный резистор. Источник электрического тока так же обладает внутренним сопротивлением. Измеряется сопротивление прибором называемым Омметром. Единица измерения — Ом (Ом). Сопротивление обозначается буквой – R. Связано с током и напряжением законом Ома (формулой):

где U – падение напряжения на элементе электрической цепи, I – ток, протекающий через элемент цепи.

Рассеиваемая (поглощаемая) мощность элемента электрической цепи – значение мощности рассеиваемой на элементе цепи, которую элемент может поглотить (выдержать) без изменения его номинальных параметров (выхода из строя). Рассеиваемая мощность резисторов обозначается в его названии (например: двух ваттный резистор — ОМЛТ-2, десяти ваттный проволочный резистор – ПЭВ-10). При расчёте принципиальных схем, значение необходимой рассеиваемой мощности элемента цепи рассчитывается по формулам:

Для надёжной работы, определённое по формулам значение рассеиваемой мощности элемента умножается на коэффициент 1,5 , учитывающий то, что должен быть обеспечен запас по мощности.

Проводимость элемента цепи – способность элемента цепи проводить электрический ток. Единица измерения проводимости – сименс (См). Обозначается проводимость буквой — σ. Проводимость — величина обратная сопротивлению, и связана с ним формулой:

Если сопротивление проводника равно 0,25 Ом (или 1/4 Ом), то проводимость будет 4 сименс.

Частота электрического тока – количественная мера, характеризующая скорость изменения направления электрического тока. Имеют место понятия — круговая (или циклическая) частота — ω, определяющая скорость изменения вектора фазы электрического (магнитного) поля и частота электрического тока — f, характеризующая скорость изменения направления электрического тока (раз, или колебаний) в одну секунду. Измеряется частота прибором, называемым Частотомером. Единица измерения — Герц (Гц). Обе частоты связаны друг с другом через выражение:

Период электрического тока – величина обратная частоте, показывающая, в течение, какого времени электрический ток совершает одно циклическое колебание. Измеряется период, как правило, с помощью осциллографа. Единица измерения периода — секунда (с). Период колебания электрического тока обозначается буквой – Т. Период связан с частотой электрического тока выражением:

Длина волны высокочастотного электромагнитного поля – размерная величина, характеризующая один период колебания электромагнитного поля в пространстве. Измеряется длина волны в метрах (м). Длина волны обозначается буквой – λ. Длина волны связана с частотой и определяется через скорость распространения света:

Электрическая ёмкость – количественная мера, характеризующая способность накапливать энергию электрического тока в виде электрического заряда на обкладках конденсатора. Обозначается электрическая ёмкость буквой – С. Единица измерения электрической ёмкости — Фарада (Ф).

Магнитная индуктивность – количественная мера, характеризующая способность накапливать энергию электрического тока в магнитном поле катушки индуктивности (дросселя). Обозначается магнитная индуктивность буквой – L. Единица измерения индуктивности — Генри (Гн).

Реактивное сопротивление конденсатора (ёмкости) – значение внутреннего сопротивления конденсатора переменному гармоническому току на определённой его частоте. Реактивное сопротивление конденсатора обозначается — Х _С и определяется по формуле:

Реактивное сопротивление катушки индуктивности (дросселя) – значение внутреннего сопротивления катушки индуктивности переменному гармоническому току на определённой его частоте. Реактивное сопротивление катушки индуктивности обозначается Х _L и определяется по формуле:

Резонансная частота колебательного контура – частота гармонического переменного тока, на которой колебательный контур имеет выраженную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Резонансная частота колебательного контура определяется по формуле:

Добротность колебательного контура — характеристика, определяющая ширину АЧХ резонанса и показывающая, во сколько раз запасы энергии в контуре больше, чем потери энергии за один период колебаний. Добротность учитывает наличие активного сопротивления нагрузки. Добротность обозначается буквой – Q.

Для последовательного колебательного контура в RLC цепях, в котором все три элемента включены последовательно, добротность вычисляется:

где R, L и C — сопротивление, индуктивность и ёмкость резонансной цепи, соответственно.

Для параллельного колебательного контура, в котором индуктивность, емкость и сопротивление включены параллельно, добротность вычисляется:

Скважность импульсов – это отношение периода следования импульсов к их длительности. Скважность импульсов определяется по формуле:

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Электрический ток необходим человечеству. Он существенно облегчает жизнь и подчиняется определенным физическим законам. У его характеристик есть единицы измерения. Кроме того, некоторые из них используются для учета расхода электроэнергии. Киловатт — производная единица измерения мощности электрической энергии.

Общие сведения

Название единицы измерения мощности электрического тока произошло от фамилии шотландского инженера-изобретателя Джеймса Уатта (1736−1819 гг.), который известен всему миру. Он изобрел паровую машину. Мощность электрического тока измеряется в ваттах (Вт).

Каждый электрический прибор обладает определенной мощностью и потребляет какое-то количество электрической энергии. Ее величина измеряется в ваттах, а для мощных потребителей — в киловаттах. Однако некоторые люди не понимают, что киловатт и киловатт-час являются двумя различными единицами измерения. В этом случае нужно рассмотреть физический смысл основных физических величин, определяющих их: силу тока, напряжение (разность потенциалов), сопротивление (электропроводимость), время работы электрооборудования.

Сила тока

Сила тока — количество электрического заряда, проходящего через проводник за единицу времени. Обозначается величина литерой «I» и измеряется в амперах. Она находится расчетным методом или измеряется при помощи электронно-измерительного прибора, который называется амперметром. Он подключается последовательно к нагрузке. Физический смысл силы тока в 1 А следующий: прохождение количества электрического заряда Qз, равное 1 кулону, через площадь поперечного сечения за 1 секунду. 1 Кл примерно равен 6,241*10 18 отрицательно заряженных частиц (электронов). Формула зависимости силы тока от Qз и времени (t) следующая: I = Qз / t.

Производные единицы измерения: 1 мА (0,001 А) и 1 кА (1000 А). Для удобства расчетов применяются сокращенные названия или аббревиатуры. Ток классифицируется на постоянный и переменный. Постоянный ток не изменяет направление протекания через проводник, но его амплитуда и величина могут меняться. Переменный ток изменяет направление и амплитуду по определенному закону. Его основной характеристикой является частота.

Согласно закону, происходит разделение на синусоидальный и несинусоидальный виды. В первом случае графиком является синусоида, которая зависит от амплитудного значения (Iмакс) и угловой частоты (w). Закон изменения тока с течением времени (t) записывается таким образом: i = Iмакс * sin (w * t). Параметр угловой частоты зависит от частоты тока (f): w = 2 * Пи * f. В этом соотношении величина Пи является значением, приблизительно равным 3,141592653589793238462643.

К току, изменяемому по несинусоидальному закону, относятся любые законы, в которых отсутствует функция синуса (sin). Очень часто в проектировании преобразователей можно встретить ток трапецеидальной и прямоугольной форм. Определить закон изменения электротока можно с помощью осциллографа, дающего его графическое представление. Необходимо учитывать, что ток является векторной величиной, поскольку имеет направление.

Разность потенциалов

Любое вещество состоит из атомов. Каждый атом обладает нейтральным зарядом и содержит элементарные или субатомные частицы: протоны, электроны и нейтроны. Суммарный положительный заряд протонов (Qp) и отрицательный заряд всех электронов (Qe) компенсируют друг друга (Qp = Qe). При воздействии на вещество внешних сил возможны случаи «захвата» атомом другого электрона, находящегося в составе другого атома. В результате чего атом, «захвативший» «чужой электрон», обладает отрицательным зарядом, поскольку в нем количество электронов преобладает над численным показателем числа протонов (Qe>Qp).

Атом, «потерявший» отрицательно заряженную субатомную частицу, называется положительным ионом, поскольку он обладает положительным зарядом (Qp>Qe). Пытаясь восстановить «потерю», он притягивает к себе отрицательную элементарную частицу соседнего атома. Физический процесс обмена частицами продолжается до тех пор, пока значение внешней силы не будет стремиться к 0 (она будет недостаточной для «вырывания» электрона).

При потере или притяжении частицы образуется электромагнитное поле. Его составляющая зависит от заряда иона и бывает положительной или отрицательной. Разность между составляющими разноименных зарядов называется разностью потенциалов или напряжением. Чем больше разность, тем больше величина напряжения. Оно измеряется в вольтах (В, V) и обозначается буквой U. Замерять его значение можно с помощью вольтметра или осциллографа.

Вольтметр подключается параллельно к участку, на котором следует произвести измерение. Кроме того, U рассчитывается по формулам. Электрическое напряжение — работа электромагнитного поля, выполняемая при перемещении точечного заряда из одной точки в другую. Напряжение, равное 1 В — разность потенциалов между двумя точечными положительным и отрицательным зарядами в 1 Кл, на перемещение которых затрачивается энергия электромагнитного поля в 1 Дж. Производными единицами являются следующие: 1 kV = 1000 V, 1 MV = 1000000 V, 1 mV = 0,001 V.

Электрическая проводимость материала

Электрическое сопротивление зависит от электронной конфигурации вещества. Информацию о ней можно получить из периодической таблицы Д. И. Менделеева. По электронной конфигурации вещества можно классифицировать на следующие типы:

Проводники.
Полупроводники.
Диэлектрики (изоляторы).

К проводникам относятся все металлы, электролитические растворы и ионизированные газы. Высокая проводимость обусловлена наличием свободных носителей заряда. В металлах их роль выполняют свободные электроны. Носителями заряда в электролитических растворах являются анионы и катионы. Первые обладают положительным, а вторые — отрицательным зарядами. Во время протекания электротока через раствор (электролиз) анионы притягиваются отрицательно заряженным катодом, а катионы — анодом, обладающим положительным зарядом. В ионизированном газе носителями заряда являются свободные электроны и положительно заряженные ионы.

Взаимодействие атомов между собой происходит при росте температуры. Происходит разрушение кристаллической решетки проводника, вследствие которого появляются дополнительные свободные электроны. Заряженные частицы, протекающие по проводнику, взаимодействуют с ними и замедляют свое движение.

Если электромагнитное поле действует постоянно, то частицы снова возобновляют свое движение. Они снова взаимодействуют с узлами кристаллической решетки. Этот процесс называется электрической проводимостью или сопротивлением вещества. При повышении температуры его величина возрастает.

К полупроводникам относятся вещества, проводящие электроток только при определенных условиях. При внешнем воздействии происходит уменьшение кулоновской силы притяжения субатомных частиц ядром. Электрон «отрывается» и становится свободным, а на его месте образуется дырка. В результате этого происходит образование положительного электромагнитного поля, которое притягивает соседний электрон, а на его месте образуется дырка. Процесс повторяется, и, в результате этого происходит движение электронов и дырок. Величина электропроводимости материала зависит не только от температуры, но и от других показателей:

Геометрических параметров.
Тип материала.
Параметры электротока (напряжение, сила и тип тока).

Геометрическими параметрами проводника или полупроводника являются следующие: длина и площадь поперечного сечения. Некоторые вещества вообще не проводят электричество, они называются изоляторами или диэлектриками. В них вообще отсутствуют свободные носители заряда. Принятое обозначение сопротивления литерой «R» и измерение в Омах (сокращение — Ом), а также в таких производных единицах: 1 кОм = 1000 Ом, 1 МОм = 1000 кОм = 1000000 Ом. Измеряется при помощи омметра или вычисляется расчетным методом.

Мощность электричества

Количество работы, совершаемой электрическим током за единицу времени, называется мощностью. Она преобразуется в различные виды энергий: механическую, тепловую и т. д. В цепях с постоянным и переменным токами она вычисляется различными способами. В большинстве случаев ее рассчитывать нет необходимости, поскольку она указывается на электрооборудовании (на корпусе и в документации). Расчет необходим только при проектировании устройств.

Основные соотношения

В цепи постоянного тока формула мощности записывается таким образом: P = I * U. Существуют и другие соотношения, получаемые из закона Ома (I = U / R):

Для участка цепи: P = sqr (I) * R = sqr (U) / R.
Для полной цепи (с учетом ЭДС — e) равенство записывается следующим образом: P = I * e = I * e — sqr (I) * Rвн = I * (e — (I * Rвн)).
P = I * (e + (I * Rвн)).

Во втором случае формулу нужно применять при условии, что в цепи присутствует электрический двигатель или выполняется зарядка аккумулятора, т. е. происходит потребление электроэнергии. При наличии в электроцепи генератора или гальванического элемента, поскольку происходит отдача энергии, следует применять последнюю формулу. Эти соотношения невозможно применять для цепей, которые потребляют переменный ток. Основная причина — его характеристики, которые меняются с течением времени по определенному закону.

В физике существуют три вида мощностей, которые зависят от элементов: активная (резистор), реактивная (емкость и индуктивность) и полная. Активная мощность вычисляется при помощи следующей формулы: Pа = I * U * cos (a). В соотношении учитываются значения U и I, которые являются среднеквадратичными, а также косинус угла сдвига фаз между ними. Реактивная мощность находится аналогично, только вместо косинуса следует использовать синус: Qр = I * U * sin (a). При индуктивной нагрузке в цепи значение Qp>0, а при емкостной Qp Вам это будет интересно Расчет сопротивления параллельного соединения резисторов

Физический смысл ватта

Физический смысл ватта следующий: расход электроэнергии за определенное время. Следовательно, 1 Вт — расход 1 джоуля (Дж) электрической энергии за 1 секунду. Иными словами, киловаттный чайник потребляет 1000 Дж электрической энергии за единицу времени. Для удобства выполнения расчетов используются специальные приставки: милливатт (мВт, mwatt), киловатт (кВт или kwatt), мегаватт (МВт, Mwatt), гигаватт (ГВт, Gwatt) и т. д.

Ватт связан следующим равенством с другими величинами: 1 Вт = 1 Дж/с = (1 кг * sqr (м)) / (c * sqr (c)) = 1 Н * м / с = 746 л. с. Последнее значение является электрической лошадиной силой. Численные значения приставок можно найти в технических справочниках, а также в интернете. Например, 1 кВт равен 1000 Вт. Приставка «к» обозначает, что следует число, стоящее перед ней, умножить на 1000. Для того чтобы перевести 1 МВт, следует умножить число на значение приставки: 1 * 1000000 = 1000000 Вт = 1000 кВатт. Если необходимо перевести Вт в кВт, то нужно количество ватт разделить на 1000.

Для учета расхода количества электроэнергии принята единица, которая называется ватт-час (Втч). Величины Втч и Вт отличаются. Ватт — мощность, а Ватт-час расшифровывается, как количество электроэнергии, потребляемое за единицу времени. Очень важно правильно писать и расшифровывать последнюю величину Вт*ч (умножение, а не деление). Разницу между Вт и ВТч возможно определить и расчетным методом. Например, необходимо рассчитать потребление электроэнергии за 30 минут электроприбором мощностью 2,5 кВт. Порядок вычисления следующий:

Следует перевести время в часы: 30/60 = 0,5 (ч).
Выполнить расчет по формуле: Pч = P * t = 2,5 * 0,5 = 1,25 (киловатт-час пишется — кВт*ч).

Расшифровка результата вычисления значит, что за 30 минут прибор потребит 1,25 кВт*ч или 1250 Вт (1,25 * 1000 = 1250). Если нужно рассчитать количество потребляемой мощности лампой накаливания мощностью в 100 Вт за 20 часов, то нужно подставить значения в формулу: 100 * 20 = 2 кВт*ч.

Таким образом, мощность и количество потребляемой электрической энергии являются различными физическими величинами, которые довольно просто рассчитываются. Вычисления помогают определить количество электроэнергии и помогают в экономии денежных средств.

Последовательное и параллельное соединение

В схемах из резисторов.

Цель работы:Ознакомиться с последовательным и паралельным соединением резисторов в цепи постоянного тока. Изучить законы Движения тока при последовательном соединении.

Краткое поянение:

На рис. 2.1 изображена электрическая цепь с последовательно соединенными сопротивлениями.

Рис. 2.1

Напряжение на зажимах источника ЭДС равно величине электродвижущей силы. Поэтому часто источник на схеме не изображают.
Падения напряжений на сопротивлениях определяются по формулам

В соответствии со вторым законом Кирхгофа, напряжение на входе электрической цепи равно сумме падений напряжений на сопротивлениях цепи.

где — эквивалентное сопротивление.

Эквивалентное сопротивление электрической цепи, состоящей из n последовательно включенных элементов, равно сумме сопротивлений этих элементов.

2.2. Параллельное соединение элементов
электрических цепей

На рис. 2.2 показана электрическая цепь с параллельным соединением сопротивлений.

Рис. 2.2

Токи в параллельных ветвях определяются по формулам:

где — проводимости 1-й, 2-й и n-й ветвей.

В соответствии с первым законом Кирхгофа, ток в неразветвленной части схемы равен сумме токов в параллельных ветвях.

где

Эквивалентная проводимость электрической цепи, состоящей из n параллельно включенных элементов, равна сумме проводимостей параллельно включенных элементов.
Эквивалентным сопротивлением цепи называется величина, обратная эквивалентной проводимости

Пусть электрическая схема содержит три параллельно включенных сопротивления.
Эквивалентная проводимость

Эквивалентное сопротивление схемы, состоящей из n одинаковых элементов, в n раз меньше сопротивлений R одного элемента

Возьмем схему, состоящую из двух параллельно включенных сопротивлений (рис. 2.3). Известны величины сопротивлений и ток в неразветвленной части схемы. Необходимо определить токи в параллельных ветвях.

Рис. 2.3 Эквивалентная проводимость схемы

а эквивалентное сопротивление

Напряжение на входе схемы

Токи в параллельных ветвях

Аналогично

Ток в параллельной ветви равен току в неразветвленной части схемы, умноженному на сопротивление противолежащей, чужой параллельной ветви и деленному на сумму сопротивлений чужой и своей параллельно включенных ветвей.

Ответить на вопросы:

1. Какое соединение резисторов называют последовательным и какое параллельным?

2. Как определить общее сопротивление резисторов при последовательном и при параллельном соединении?

3. Что называется проводимостью и в каких единицах она измеряется?

4. Чему равен общий ток цепи и напряжения на участках при последовательном и при параллельном соединении?

5. Как определяется мощность на участках цепи и всей цепи при последовательном и при параллельном соединении?

Перечень приборов

1. Источник электрической энергии постоянного тока – 30 В

2. Магазины сопротивлений – 3 шт.

3. Вольтметр – 2 шт. (0÷30) В.

4. Амперметр – 4 шт. (0÷2) А.

5. Реостат – 1 шт.

План работы

1. Определить размещение приборов на столе (рис. 1).

Опыт № 1 (последовательное соединение)

2. Собрать электрическую схему цепи (рис. 1).

3. Определить цену деления приборов, исходя из установленного предела измерения.

4. Установить заданные преподавателем параметры сопротивлений на магазинах.

5. Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.

6. Включить автомат (постоянного тока), установить при помощи реостата заданное напряжение по вольтметру. Результаты записать в таблицу № 1.

Таблица № 1

№ п/п	Участок цепи	U	I	P	R
B	A	Вт	Ом
1.	Резистор № 1
2.	Резистор № 2
3.	Резистор № 3
4.	Вся цепь:

7. Переносным вольтметром измерить напряжение на клеммах резисторов R₁, R₂, R₃, а также ток цепи. Результаты записать в таблицу № 1.

8. Убедиться, что:

U_ц=U₁+U₂+U₃; R_ц=R₁+R₂+R₃; P_ц= P₁+P₂+P₃;

P₁=U₁I=I²R₁; P₂=U₂I=I²R₂; P₃=U₃I=I²R₃;

; ; ; .

Опыт № 2 (параллельное соединение)

1. Собрать электрическую схему цепи (рис. 2).

2. Определить цену деления приборов.

3. Установить заданные преподавателем параметры резисторов.

4. Предъявить собранную схему для проверки преподавателю.

5. Включить автомат постоянного тока, установить при помощи реостата заданное напряжение, записать его значение в таблицу № 2.

Таблица № 2

№ п/п	Участок цепи	U	I	P	R	q
B	A	Вт	Ом	Cμ
1.	Резистор № 1
2.	Резистор № 2
3.	Резистор № 3
4.	Вся цепь:

6. Записать показания амперметров А, А₁, А₂ и А₃ в таблицу № 2.

7. Убедиться, что:

I_ц=I₁+I₂+I₃; q_ц=q₁+q₂+q₃;

; ; ; ;

; ; ; .

8. Сделать вывод.

Лабораторная работа № 4

Электропроводность, соленость и общее количество растворенных твердых веществ

Что такое электропроводность?

Соли растворяются в воде с образованием аниона и катиона. Эти ионы составляют основу проводимости воды.

Электропроводность — это мера способности воды пропускать электрический ток. Эта способность напрямую связана с концентрацией ионов в воде ¹. Эти проводящие ионы происходят из растворенных солей и неорганических материалов, таких как щелочи, хлориды, сульфиды и карбонатные соединения ³.Соединения, растворяющиеся в ионах, также известны как электролиты ⁴⁰. Чем больше ионов присутствует, тем выше проводимость воды. Точно так же, чем меньше ионов в воде, тем она менее проводящая. Дистиллированная или деионизированная вода может действовать как изолятор из-за очень низкого (если не пренебрежимо малого) значения проводимости ². С другой стороны, морская вода имеет очень высокую проводимость.

Ионы проводят электричество благодаря своим положительным и отрицательным зарядам ¹.Когда электролиты растворяются в воде, они расщепляются на положительно заряженные (катионы) и отрицательно заряженные (анионы) частицы. Поскольку растворенные вещества расщепляются в воде, концентрации каждого положительного и отрицательного заряда остаются равными. Это означает, что даже несмотря на то, что проводимость воды увеличивается с добавлением ионов, она остается электрически нейтральной ².

Единицы проводимости

Электропроводность обычно измеряется в микро- или миллисименсах на сантиметр (мкСм / см или мСм / см).Он также может быть выражен в микромосе или миллимос / сантиметр (умос / см или ммос / см), хотя эти единицы встречаются реже. Один симен равен одному mho ¹. Микросименс на сантиметр — это стандартная единица измерения для пресной воды. В отчетах о проводимости морской воды используются микро-, милли-, а иногда даже просто симен / миллио на сантиметр, в зависимости от публикации.

Удельная проводимость

Удельная проводимость при 25 ° C используется в качестве эталона для сравнения для различных источников воды, поскольку коэффициенты проводимости меняются с температурой.

Удельная проводимость — это измерение проводимости при температуре 25 ° C или с поправкой на нее. ³. Это стандартизированный метод представления данных о проводимости. Поскольку температура воды влияет на показания проводимости, сообщение о проводимости при 25 ° C позволяет легко сравнивать данные ³. Удельная проводимость обычно указывается в мкСм / см при 25 ° C ⁶.

Если измерение проводимости производится при 25 ° C, его можно просто указать как удельную проводимость.Если измерение проводится при другой температуре и откорректировано до 25 ° C, необходимо учитывать температурный коэффициент. Температурный коэффициент удельной проводимости может изменяться в зависимости от измеренной температуры и ионного состава воды ³². Обычно используется коэффициент 0,0191–0,02 на основе стандартов KCl ^3,32. Растворы на основе NaCl должны иметь температурный коэффициент 0,02-0,0214 ³³.

Удельное сопротивление

Электропроводность формально определяется как величина, обратная удельному сопротивлению, что стоит уточнить на примере ³.Удельное сопротивление — это показатель сопротивления воды течению на расстоянии. Чистая вода имеет сопротивление 18,2 МОм * см ⁵. Удельное сопротивление уменьшается с увеличением концентрации ионов в воде. Интересный способ запомнить, что удельное сопротивление и проводимость являются обратными (1 / измерение) в названии единицы измерения — mho и ohm — это одни и те же буквы в обратном порядке.

Электропроводность

Электропроводность — это часть проводимости, но сама по себе это не конкретное измерение.Электрическая проводимость зависит от длины проводника, так же как сопротивление составляет ¹⁸. Электропроводность измеряется в mhos или сименсах ¹⁹. Электропроводность — это проводимость (S), измеренная на заданном расстоянии (1 см), которая включается в единицы (См / см) ¹⁹. Таким образом, проводимость воды будет меняться с указанным расстоянием. Но пока температура и состав остаются прежними, проводимость воды не изменится.

Что такое соленость?

Соленость — термин неоднозначный.В качестве основного определения соленость — это общая концентрация всех растворенных солей в воде ⁴. Эти электролиты при растворении образуют ионные частицы, каждая из которых имеет положительный и отрицательный заряд. Таким образом, соленость является сильным фактором проводимости. Хотя соленость можно измерить с помощью полного химического анализа, этот метод сложен и требует много времени ¹³. Морскую воду невозможно просто испарить до измерения массы сухой соли, так как хлориды теряются во время процесса ²⁶.

Самые распространенные ионы в морской воде.

Чаще соленость не измеряется напрямую, а вычисляется на основе измерения электропроводности ⁶. Это известно как практическая соленость. Эти расчеты сравнивают удельную проводимость образца со стандартом солености, таким как морская вода ⁶. Измерения солености, основанные на значениях проводимости, безразмерны, но часто сопровождаются обозначением практических единиц солености (psu) ²⁵.

Есть много различных растворенных солей, которые способствуют солености воды.Основными ионами морской воды (с практической соленостью 35) являются: хлорид, натрий, магний, сульфат, кальций, калий, бикарбонат и бром ²⁵. Многие из этих ионов также присутствуют в источниках пресной воды, но в гораздо меньших количествах ⁴. Ионный состав внутренних водных источников зависит от окружающей среды. Большинство озер и рек содержат соли щелочных и щелочноземельных металлов, с кальцием, магнием, натрием, карбонатами и хлоридами, составляющими высокий процент ионного состава ⁴.Пресная вода обычно имеет более высокое соотношение бикарбонатов, в то время как морская вода имеет более высокие концентрации натрия и хлоридов ³⁹.

Абсолютная соленость

Функция Гиббса является основой для расчета абсолютной солености. Он рассматривает всю систему в целом вместо того, чтобы полагаться только на проводимость.

В то время как практическая шкала солености приемлема в большинстве ситуаций, в 2010 году был принят новый метод измерения солености. Этот метод, получивший название TEOS-10, определяет абсолютную соленость в отличие от практической солености, полученной по проводимости.Абсолютная соленость обеспечивает точное и последовательное представление термодинамического состояния системы ²⁴. Абсолютная соленость является более точной и более точной, чем практическая соленость, и может использоваться для оценки солености не только в океане, но и на больших глубинах и в диапазонах температур ²⁴. TEOS-10 получен из функции Гиббса, которая требует более сложных вычислений, но предлагает более полезную информацию ²⁴.

Единицы измерения солености

Единицы, используемые для измерения солености, колеблются в зависимости от приложения и процедуры отчетности.Частей на тысячу или грамм / килограмм (1 ppt = 1 г / кг) раньше было стандартом ²². В некоторых источниках пресной воды это указано в мг / л ^{4, 37}. Теперь значения солености сообщаются на основе безразмерной практической шкалы солености (иногда обозначаемой в практических единицах солености как psu) ²². По состоянию на 2010 год был разработан расчет абсолютной солености, но он не используется для архивов базы данных ²⁴. Абсолютная соленость указывается в г / кг и обозначается символом S _A.TEOS-10 предлагает предварительно запрограммированные уравнения для расчета абсолютной солености.

Все различные методы и единицы измерения солености основаны на точке отсчета 35 для морской воды.

Единицы psu, ppt и S _A г / кг почти эквивалентны (и часто меняются местами) ⁶. Все три метода основаны на приблизительном значении солености 35 в морской воде ²⁴. Однако необходимо сделать некоторые различия.

Практические единицы солености безразмерны и основаны на исследованиях проводимости растворов хлорида калия и морской воды ¹³.Эти исследования проводились с 32,4356 г / кг раствора KCL и «Копенгагенской водой», имеющей хлорсодержание 19,374 ppt ²⁵. Эта морская вода в Северной Атлантике имела заданную практическую соленость 35 psu ²⁵. Практическая шкала солености считается точной для значений от 2 до 42 psu ²⁶. Это наиболее часто используемые единицы, и практическая соленость остается наиболее распространенным значением солености, хранящимся в архивах данных ²⁴.

Историческое определение солености основывалось на концентрации хлоридов (которая могла быть определена титрованием) ²⁸.В этом расчете использовалось следующее уравнение:

Определение общей солености на основе концентраций хлоридов с точностью только для источников воды с известным соотношением хлорид-соленость, таких как морская вода.

Этот метод приемлем только для морской воды, так как он ограничен в устьях, солоноватых и пресноводных источниках ²⁸. В то время как соленость и хлорированность пропорциональны в морской воде, уравнения, основанные на этом, не точны в пресной воде или при изменении соотношений хлорирования ²⁶.

Абсолютная соленость в г / кг лучше всего подходит для исследований, требующих очень точных данных.Он согласуется с другими единицами СИ как истинная массовая доля и гарантирует, что все термодинамические соотношения (плотность, звук, скорость и теплоемкость) остаются согласованными. ²⁴. Эти единицы также помогают определить вклад конкретных ионов в значения солености ³⁹. Абсолютная соленость также предлагает больший диапазон и более точные значения, чем другие методы солености, когда ионный состав известен ²⁴.

Что такое общее количество растворенных твердых веществ?

EPA, USPHS и AWWA рекомендуют верхний предел TDS в 500 мг / л, хотя в некоторых регионах он превышается с незначительным отрицательным эффектом. ⁴¹.

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) объединяет сумму всех ионных частиц размером менее 2 микрон (0,0002 см) ¹¹. Это включает в себя все диссоциированные электролиты, которые составляют концентрацию солености, а также другие соединения, такие как растворенное органическое вещество. В «чистой» воде TDS примерно равна солености ¹². В сточных водах или загрязненных территориях TDS может включать органические растворенные вещества (такие как углеводороды и мочевина) в дополнение к солевым ионам ¹².

Общие концентрации растворенных твердых веществ за пределами нормального диапазона могут вызвать набухание или сжатие ячейки. Это может негативно повлиять на водную жизнь, которая не может компенсировать изменение удержания воды.

Хотя измерения TDS основаны на проводимости, некоторые штаты, регионы и агентства часто устанавливают максимум TDS вместо предела проводимости для качества воды ³⁷. В лучшем случае пресная вода может содержать 2000 мг / л растворенных твердых веществ, а в большинстве источников должно быть намного меньше ¹³.В зависимости от ионных свойств чрезмерное количество растворенных твердых веществ может оказывать токсическое воздействие на рыбу и икру. У лососевых, подвергавшихся воздействию CaSO4 на разных этапах жизни уровень выше среднего, снизились показатели выживаемости и воспроизводства ³⁷. Когда общее количество растворенных твердых веществ превышало 2200-3600 мг / л, у лососевых, окуня и щуки наблюдались пониженные показатели вылупления и выживаемости яиц ³⁷.

Растворенные твердые вещества также важны для водной флоры и фауны, поскольку поддерживают баланс плотности клеток ¹¹.В дистиллированной или деионизированной воде вода поступает в клетки организма, вызывая их набухание ¹¹. В воде с очень высокой концентрацией TDS клетки будут сокращаться. Эти изменения могут повлиять на способность организма двигаться в толще воды, заставляя его плавать или опускаться за пределы своего нормального диапазона ¹¹.

TDS также может влиять на вкус воды и часто указывает на высокую щелочность или жесткость ¹².

Единицы TDS

Общее количество растворенных твердых веществ указано в мг / л.TDS может быть измерен гравиметрическим методом (с испарительной чашей) или рассчитан путем умножения значения проводимости на эмпирический коэффициент ¹³. Хотя определение TDS путем испарения занимает больше времени, это полезно, когда состав источника воды неизвестен. Определение TDS по проводимости происходит быстрее и подходит как для полевых измерений, так и для непрерывного мониторинга ⁴².

При вычислении общего количества растворенных твердых веществ на основе измерения проводимости используется коэффициент TDS.Эта постоянная TDS зависит от типа твердых веществ, растворенных в воде, и может быть изменена в зависимости от источника воды. Большинство кондуктометров и других средств измерения будут использовать общую приблизительную константу около 0,65 ³². Однако при измерении смешанной или соленой воды (со значением проводимости более 5000 мкСм / см) постоянная TDS должна быть выше: около 0,735 и 0,8 соответственно ²⁰. Точно так же пресная или почти чистая вода должна иметь более низкую константу TDS, близкую к 0.47-0,50 ³⁶.

Стандартные методы исследования воды и сточных вод допускают константу TDS 0,55–0,7, хотя, если известно, что источник воды содержит много ионов кальция или сульфата, можно использовать константу 0,8 ¹³. Некоторые измерители проводимости принимают константу за пределами этого диапазона, но рекомендуется повторно проанализировать образец испарением, чтобы подтвердить это соотношение ¹³.

Как видно из приведенной ниже таблицы, растворы с одинаковым значением проводимости, но с различным ионным составом (KCl против NaCl против 442) будут иметь разные общие концентрации растворенных твердых веществ.Это связано с разницей в молекулярной массе ⁴⁰. Кроме того, ионный состав изменит рекомендуемую константу TDS.

При одном и том же значении проводимости каждый раствор будет иметь разную концентрацию растворенных твердых веществ и, следовательно, разный коэффициент TDS.

Все три стандарта приемлемы для калибровки проводимости. Однако при расчете общего количества растворенных твердых веществ следует учитывать ионный состав. Если проект позволяет это, константу TDS следует определять для каждого конкретного участка на основе известных ионных компонентов в воде ⁶.

Почему важна проводимость?

Факторы, влияющие на объем воды (например, сильный дождь или испарение), влияют на проводимость. Сток или затопление почв с высоким содержанием солей или минералов может вызвать всплеск проводимости, несмотря на увеличение расхода воды.

Электропроводность, в частности удельная проводимость, является одним из наиболее полезных и часто измеряемых параметров качества воды ³. Проводимость не только является основой большинства расчетов солености и общего количества растворенных твердых веществ, но и является ранним индикатором изменений в водной системе.Большинство водоемов поддерживают довольно постоянную электропроводность, которую можно использовать в качестве основы для сравнения с будущими измерениями ¹. Существенные изменения, вызванные ли они естественным наводнением, испарением или техногенным загрязнением, могут иметь очень пагубные последствия для качества воды.

Морская вода не может удерживать столько растворенного кислорода, как пресная вода, из-за ее высокой солености.

Электропроводность и соленость имеют сильную корреляцию ³. Поскольку электропроводность легче измерить, она используется в алгоритмах оценки солености и TDS, которые влияют на качество воды и водную жизнь.

Соленость особенно важна, так как она влияет на растворимость растворенного кислорода ³. Чем выше уровень солености, тем ниже концентрация растворенного кислорода. Кислород примерно на 20% менее растворим в морской воде, чем в пресной воде при той же температуре ³. Это означает, что в среднем морская вода имеет более низкую концентрацию растворенного кислорода, чем пресноводные источники. Влияние солености на растворимость растворенных газов обусловлено законом Генри; используемая константа будет изменяться в зависимости от концентрации солевых ионов ³⁹.

Толерантность к водным организмам

Эвригалинные виды имеют самый широкий диапазон толерантности к солености, поскольку они перемещаются как из соленой, так и из пресной воды.

Большинство водных организмов могут переносить только определенный диапазон солености ¹⁴. Физиологическая адаптация каждого вида определяется соленостью окружающей среды. Большинство видов рыб — стеногалинные, или исключительно пресноводные, или исключительно морские ⁴³. Однако есть несколько организмов, которые могут адаптироваться к разным уровням солености.Эти эвригалинные организмы могут быть проходными, катадромными или истинно эвригалинными. Проходные организмы живут в соленой воде, но нерестятся в пресной. Катадромные виды наоборот — они живут в пресной воде и мигрируют в соленую, чтобы нереститься ⁴³. Настоящие эвригалинные виды можно найти в соленой или пресной воде в любой момент их жизненного цикла ⁴³. Эстуарные организмы — настоящие эвригалинные.

Эвригалинные виды обитают в эстуариях или перемещаются по ним, где очевидна засоленная зональность.Уровни солености в эстуарии могут варьироваться от пресной до морской на небольшом расстоянии ²¹. В то время как эвригалинные виды могут комфортно перемещаться по этим зонам, стеногалинные организмы не могут и будут найдены только на одном конце эстуария или на другом. Такие виды, как морские звезды и морские огурцы, не переносят низких уровней солености, и, будучи прибрежными, они не встречаются во многих эстуариях ²¹. Некоторые водные организмы могут быть даже чувствительны к ионному составу воды.Приток определенной соли может негативно повлиять на вид, независимо от того, остается ли уровень солености в приемлемом диапазоне ¹⁴.

Допуск к солености зависит от осмотических процессов в организме. Рыбы и другие водные животные, обитающие в пресной воде (с низкой проводимостью), гиперосмотичны ¹⁵. Гиперосмотика определяет способность клетки выводить воду и удерживать ионы. Таким образом, эти организмы поддерживают более высокие внутренние ионные концентрации, чем окружающая вода ¹⁶.С другой стороны спектра, организмы в соленой воде (с высокой проводимостью) гипоосмотичны и поддерживают более низкую внутреннюю ионную концентрацию, чем морская вода. Эвригалинные организмы способны приспосабливаться к изменяющимся уровням соли. Каждая группа организмов адаптировалась к ионным концентрациям в их соответствующих средах и будет поглощать или выделять соли по мере необходимости ¹⁶. Изменение проводимости окружающей среды путем увеличения или уменьшения уровня соли отрицательно повлияет на метаболические способности организмов.Даже изменение типа иона (например, калия на натрий) может быть вредным для водных организмов, если их биологические процессы не могут иметь дело с другим ионом ¹⁴.

Большинство водных организмов предпочитают пресную или соленую воду. Немногие виды пересекают градиенты солености, и еще меньшее количество видов переносят суточные колебания солености.

Изменение проводимости может указывать на загрязнение

Нефть или углеводороды могут снизить проводимость воды. (Фото: Lamiot через Wikimedia Commons)

Внезапное увеличение или уменьшение проводимости воды может указывать на загрязнение.Сельскохозяйственные стоки или утечки сточных вод увеличивают проводимость из-за дополнительных ионов хлорида, фосфата и нитрата ¹. Разлив нефти или добавление других органических соединений приведет к снижению проводимости, поскольку эти элементы не распадаются на ионы ³⁴. В обоих случаях дополнительные растворенные твердые частицы будут иметь негативное влияние на качество воды.

Соленость способствует конвекции океана

Влияние солености на плотность воды является одной из движущих сил конвекции океана.

Соленость влияет на плотность воды. Чем выше концентрация растворенной соли, тем выше плотность воды ⁴. Увеличение плотности с увеличением уровня соли является одной из движущих сил циркуляции океана ²². Когда морской лед образуется вблизи полярных регионов, он не включает ионы соли. Вместо этого молекулы воды замерзают, заставляя соль попадать в карманы с соленой водой ²². Этот рассол со временем вытекает изо льда, оставляя воздушную яму и увеличивая соленость воды, окружающей лед.Поскольку эта соленая вода более плотная, чем окружающая вода, она тонет, создавая конвекционный узор, который может влиять на циркуляцию океана на сотни километров ²².

Откуда берутся TDS и соленость?

Электропроводность и соленость сильно различаются между разными водоемами. Большинство пресноводных водотоков и озер имеют низкие значения солености и проводимости. Океаны обладают высокой проводимостью и соленостью из-за большого количества присутствующих растворенных солей.

Источники электропроводности пресной воды

Множество различных источников могут влиять на общий уровень растворенных твердых веществ в воде.

В ручьях и реках нормальные уровни проводимости зависят от окружающей геологии ¹. Глинистые почвы будут способствовать проводимости, в то время как гранитная коренная порода не будет ¹. Минералы в глине ионизируются по мере растворения, в то время как гранит остается инертным. Точно так же приток грунтовых вод будет способствовать проводимости ручья или реки в зависимости от геологии, по которой протекают грунтовые воды.Подземные воды, которые сильно ионизированы растворенными минералами, увеличивают проводимость воды, в которую они впадают.

Источники проводимости соленой воды

Большая часть соли в океане поступает из стока, наносов и тектонической активности ¹⁷. Дождь содержит углекислоту, которая может способствовать эрозии горных пород. Когда дождь стекает по камням и почве, минералы и соли распадаются на ионы и уносятся, в конечном итоге достигая океана ¹⁷.Гидротермальные источники на дне океана также вносят растворенные минералы ¹⁷. По мере того, как горячая вода выходит из вентиляционных отверстий, она выделяет минералы. Подводные вулканы могут извергать растворенные минералы и углекислый газ в океан ¹⁷. Растворенный углекислый газ может превратиться в угольную кислоту, которая может разрушать горные породы на окружающем морском дне и увеличивать соленость. Когда вода испаряется с поверхности океана, соли из этих источников остаются и накапливаются в течение миллионов лет ²⁷.

Сбросы, такие как загрязнение, также могут влиять на соленость и TDS, поскольку сточные воды увеличивают содержание ионов соли, а разлив нефти увеличивает общее количество растворенных твердых веществ ¹.

Когда происходит флуктуация проводимости?

Электропроводность зависит от температуры и солености воды / TDS ³⁸. Изменения расхода и уровня воды также могут влиять на проводимость, поскольку они влияют на соленость. Температура воды может вызывать ежедневные колебания уровня проводимости.Помимо прямого влияния на проводимость, температура также влияет на плотность воды, что приводит к расслоению. Стратифицированная вода может иметь разные значения проводимости на разной глубине.

Поток воды, будь то родник, грунтовые воды, дождь, слияние или другие источники, может повлиять на соленость и проводимость воды. Точно так же сокращение стока из плотин или отводов рек также может изменить уровни проводимости ²⁹. Изменения уровня воды, такие как стадии приливов и испарения, также вызывают колебания уровней солености и проводимости.

Электропроводность и температура

Электропроводность зависит от температуры.

При повышении температуры воды увеличивается и проводимость ³. При увеличении на 1 ° C значения проводимости могут увеличиваться на 2–4% ³. Температура влияет на проводимость, увеличивая ионную подвижность, а также растворимость многих солей и минералов ³⁰. Это можно увидеть в суточных колебаниях, когда водоем нагревается из-за солнечного света (и проводимость увеличивается), а затем охлаждается ночью (снижение проводимости).

Из-за прямого влияния температуры проводимость измеряется при стандартной температуре (обычно 25 ° C) или приводится с поправкой на нее для сравнения. Этот стандартизированный метод отчетности называется удельной проводимостью ¹.

Сезонные колебания проводимости, хотя и подвержены влиянию средних температур, также подвержены влиянию потока воды. В некоторых реках, поскольку весна часто имеет самый высокий объем стока, проводимость в это время может быть ниже, чем зимой, несмотря на разницу в температуре ²³.В воде с небольшим притоком или без него средние сезонные значения больше зависят от температуры и испарения.

Электропроводность и расход воды

Влияние расхода воды на значения электропроводности и солености является довольно основным. Если приток является источником пресной воды, это снизит значения солености и проводимости ²⁹. Источники пресной воды включают родники, талые воды, прозрачные чистые ручьи и пресные подземные воды ²¹. С другой стороны спектра приток высокоминерализованных подземных вод повысит проводимость и соленость ¹.Сельскохозяйственные стоки, помимо высокого содержания питательных веществ, часто имеют более высокую концентрацию растворенных твердых веществ, которые могут влиять на проводимость ²³. Как для пресной, так и для минерализованной воды, чем выше объем потока, тем больше он влияет на соленость и проводимость ²⁹.

Сам дождь может иметь более высокую проводимость, чем чистая вода, из-за включения газов и частиц пыли ²³. Однако сильные дожди могут снизить проводимость водоема, поскольку они снижают текущую концентрацию солености ²⁹.

Наводнение может увеличить проводимость, если вымывает соли и минералы из почвы в источник воды.

Если сильные дожди или другое крупное погодное явление способствуют наводнению, влияние на проводимость зависит от водоема и окружающей почвы. В районах с засушливым и влажным сезонами проводимость обычно падает в целом в течение сезона дождей из-за разбавления источника воды ⁴⁴. Хотя общая проводимость в этот сезон ниже, часто наблюдаются всплески проводимости, поскольку вода изначально попадает в пойму.Если в пойме есть богатая питательными веществами или минерализованная почва, ранее сухие ионы соли могут попадать в раствор, когда он затоплен, повышая проводимость воды ⁴⁴.

В случае затопления прибрежной водой может произойти обратный эффект. Хотя мутность будет увеличиваться, проводимость воды часто снижается во время прибрежного наводнения ⁴⁵. Морская вода собирает взвешенные твердые частицы и питательные вещества из почвы, но также может откладывать соли на суше, снижая проводимость воды ⁴⁵.

Плотины и отводы рек влияют на проводимость, уменьшая естественный объем стока воды на территории. Когда этот поток отводится, эффект дополнительной пресной воды (снижение проводимости) сводится к минимуму ²³. Районы ниже плотины или отвода реки будут иметь измененное значение проводимости из-за уменьшения притока ²³.

Электропроводность и уровень воды

Поскольку поток воды в эстуарии колеблется, изменяется и уровень солености.

Проводимость воды из-за колебаний уровня часто напрямую связана с расходом воды.Колебания электропроводности и солености из-за изменения уровня воды наиболее заметны в эстуариях. По мере роста приливов соленая вода из океана выталкивается в эстуарий, повышая соленость и проводимость ²⁹. Когда прилив падает, соленая вода отводится обратно в океан, снижая проводимость и соленость ²⁹.

Испарение может вызвать повышение концентрации солености. При понижении уровня воды присутствующие ионы становятся концентрированными, что способствует повышению уровня проводимости ³⁴.Вот почему значения электропроводности и солености летом часто увеличиваются из-за меньшего расхода и испарения ²¹. С другой стороны, дождь может увеличивать объем и уровень воды, снижая проводимость ²⁹.

Соленость и стратификация

Уровни температуры и солености изменяют плотность воды и, таким образом, способствуют стратификации водной толщи ²¹. Подобно тому, как снижение температуры увеличивает плотность воды, увеличение солености дает тот же результат.Фактически, изменение плотности воды из-за увеличения солености на 1 PSU эквивалентно изменению плотности из-за снижения температуры на 4 ° C ²⁸.

Вертикальная стратификация из-за засоления. Более глубокая вода имеет большую плотность и более высокую соленость, чем поверхностная вода.

Стратификация может быть вертикальной через толщу воды (наблюдается в озерах и океанах) или горизонтальной, как видно в некоторых эстуариях ⁸. Эти слои разделены границей, известной как галоклин ⁹.Галоклин разделяет слои воды с разной соленостью ⁹. Когда уровни солености сильно различаются (часто из-за особенно свежего или соленого притока), образуется галоклин ²⁸. Галоклин часто совпадает с термоклином (температурная граница) и пикноклином (граница плотности) (²⁸). Эти клины отмечают глубину, на которой свойства воды (такие как соленость, температура и плотность) претерпевают резкие изменения.

Эстуарии являются уникальны тем, что они могут иметь горизонтальные или вертикальные галоклины.Вертикальные галоклины присутствуют при снижении уровня солености по мере продвижения воды в устье из открытого океана ⁸. Вертикальные галоклины часто возникают, когда приливы достаточно сильные, чтобы перемешивать водный столб по вертикали для получения однородной солености, но уровни различаются между пресноводной и океанической сторонами устья ⁸.

Эстуарии могут расслаиваться по горизонтали между источником пресной воды и соленым океаном.

Горизонтальная стратификация присутствует в устьях слабых приливов.Поступающая пресная вода из рек может тогда плавать над более плотной морской водой, и происходит небольшое перемешивание ²³. Горизонтальная стратификация также существует в открытом океане из-за градиентов солености и температуры.

Соленость притока может способствовать стратификации. Пресная вода, впадающая в соленую воду, будет плавать, а соленая вода, текущая в пресную, будет тонуть.

Галоклины развиваются в озерах, которые не испытывают полного оборота. Эти озера называются меромиктическими озерами и не смешиваются полностью сверху вниз ⁴.Вместо этого у них есть нижние слои, известные как монимолимнионы. Монимолимнион остается изолированным от остальной части водной толщи (миксолимнион) за счет галоклина ⁴. Меромиктические озера могут образовываться, когда соленый приток (естественный или искусственный) попадает в пресноводное озеро, или если соленое озеро получает приток пресной воды ⁴. (стратификация)

Поскольку соленая вода не может удерживать столько растворенного кислорода, сколько пресная вода, стратификация из-за галоклинов может способствовать возникновению гипоксических и аноксических условий на дне водоема ²¹.

Типичные уровни проводимости и солености

Хотя источники пресной воды обладают низкой проводимостью, а морская вода — высокой проводимостью, нет установленного стандарта для проводимости воды. Вместо этого некоторые организации и регионы установили ограничения на общее количество растворенных твердых веществ для водоемов ^14,37. Это связано с тем, что проводимость и соленость могут различаться не только между океанами и пресной водой, но даже между соседними потоками. Если окружающая геология достаточно отличается, или если один источник имеет отдельный приток, значения проводимости соседних водоемов не будут одинаковыми.

Несмотря на отсутствие стандартов и влияние окружающей среды на проводимость, существуют приблизительные значения, которые можно ожидать на основе источника ^13,14:

Пресная вода имеет широкий диапазон проводимости из-за геологических эффектов. Пресная вода, протекающая через гранитную коренную породу, будет иметь очень низкое значение проводимости ³⁴. Глинистые и известняковые почвы могут способствовать повышению значений проводимости пресной воды ³⁴. Некоторые соленые озера существуют из-за ограниченного стока ⁴.Электропроводность этих озер зависит от конкретного ионного состава ⁴.

Электропроводность эстуариев, как правило, наиболее изменчива, поскольку на них постоянно влияют потоки пресной и соленой воды. Электропроводность морской воды зависит от солености и температуры воды ³⁸. Измерения будут варьироваться между экватором и полюсами, а также с глубиной из-за зависимости проводимости от температуры ³⁸.

Как и в случае с проводимостью, ожидаемую соленость водоема можно только оценить.Значения солености океана могут варьироваться от 30 до 37 PSU ²². Несмотря на различия в солености, ионный состав морской воды остается на удивление постоянным во всем мире ³. Соленость поверхности океана зависит от количества осадков. В районах вокруг экватора и побережья, где выпадает много осадков, значения поверхностной солености ниже среднего значения ²⁸. Эти разные значения солености способствуют циркуляции океана и глобальным климатическим циклам ³¹.

В следующей таблице представлены приблизительные значения солености в ppt (частях на тысячу) ²⁷:

После того, как будет проведена история измерений проводимости, легко увидеть установленный диапазон для конкретного водоема ¹.Этот диапазон можно использовать в качестве базового для оценки измерений ожидаемых (и неожиданных) значений ¹.

Деионизированная вода

Важно отметить, что отсутствие посторонних ионов в деионизированной или сверхчистой воде не означает, что ее проводимость составляет 0 мкСм / см ⁴⁵. Значение проводимости будет очень маленьким и в большинстве случаев пренебрежимо малым, но даже в деионизированной воде присутствуют ионы H + и OH-. При комнатной температуре концентрация как ионов H +, так и ионов OH- составляет 10 мкМ (подумайте, pH — деионизированная вода будет иметь нейтральный pH 7 без контакта с атмосферой), создавая очень маленькое значение проводимости ⁴⁶.Несмотря на такое низкое значение проводимости, деионизированная вода все равно будет иметь нулевую соленость; там нет солевых ионов, только H + и OH-, которые естественным образом существуют в чистой воде.

Деионизированная вода должна иметь проводимость 0,055 мкСм / см или удельное сопротивление 18 МОм при 25 ° C до тех пор, пока она не контактирует с воздухом (особенно с CO2). ^5,47. Если деионизированная вода уравновесилась с воздухом, проводимость будет ближе к 1 мкСм / см (1 МОм) при 25 ° C (и pH будет 5.56). Большинство стандартов допускают диапазон проводимости дистиллированной воды 0,5–3 мкСм / см при 25 ° C в зависимости от продолжительности воздействия воздуха ^13,14.

Изменения температуры будут иметь большее влияние на проводимость деионизированной воды (или любой почти чистой воды) из-за молярной эквивалентной проводимости H + и OH- в отсутствие других ионов ³. Вместо увеличения проводимости на 2-3% на градус Цельсия, она может увеличиваться примерно на 5% на градус Цельсия ³.

Последствия необычных уровней

Необычные уровни проводимости и солености обычно указывают на загрязнение ¹. В некоторых случаях, например, при обильных осадках или засухе, они могут быть связаны с крайними естественными причинами. Независимо от того, был ли результат вызван искусственными или естественными источниками, изменения проводимости, солености и TDS могут повлиять на водную жизнь и качество воды.

Большинство водных видов адаптировались к определенным уровням солености ⁴.Значения солености за пределами нормального диапазона могут привести к гибели рыбы из-за изменений концентрации растворенного кислорода, регулирования осмоса и токсичности TDS ^4,21,37.

Когда значения проводимости и солености выходят слишком далеко за пределы своего обычного диапазона, это может нанести ущерб водным организмам, обитающим в водоеме. Вот почему меньшее количество, но, возможно, более выносливых видов адаптировалось к жизни в эстуариях, где соленость постоянно меняется. Эстуарные животные могут переносить быстро меняющиеся уровни солености лучше, чем их пресноводные и морские аналоги ⁴.Но даже эти виды, обитающие в солоноватой воде, могут пострадать, если изменения солености станут слишком сильными.

Процитируйте эту работу

Fondriest Environmental, Inc. «Электропроводность, соленость и общее количество растворенных твердых веществ». Основы экологических измерений. 3 марта 2014 г. Web. .

Дополнительная информация

Руководство для инструктора — Электропроводность — Институт водных ресурсов Роберта Б. Анниса (AWRI) — Образование и информационно-пропагандистская деятельность

Что такое проводимость?

Электропроводность или удельная проводимость — это мера способности воды проводить электрический ток.Электропроводность зависит от количества ионов или заряженных частиц в воде. Легкость или сложность протекания электрического тока через жидкости позволяет разделить их на две большие категории: электролиты и неэлектролиты. Электричество легко проходит через воду с высоким содержанием электролитов или ионов и плохо проходит через материалы с низким содержанием электролита, такие как чистая вода или многие органические растворители, такие как спирт или масло. Противодействие потоку электричества называется сопротивлением и измеряется в единицах, называемых омами.Вещества с низким сопротивлением и высокой проводимостью легко пропускают электричество.

Как измеряется проводимость?

Измеритель проводимости используется для измерения способности пробы воды проводить электричество. Удельная проводимость измеряется путем пропускания тока между двумя электродами (на расстоянии одного сантиметра), помещенными в образец воды. Единица измерения электропроводности выражается в микросименсах (мкСм / см) или в микромосхосах (мкмхо / см), что является обратной величиной единицы сопротивления — Ом.Приставка «микро» означает, что она измеряется в миллионных долях mho. MicroSiemens и micromhos являются эквивалентными единицами. Дистиллированная вода имеет диапазон проводимости от 0,5 до 2 мкСм / см. Питьевая вода обычно составляет от 50 до 1500 мкСм / см, а бытовые сточные воды могут иметь удельную проводимость выше 10 000 мкСм / см. Чем теплее вода, тем выше проводимость с увеличением примерно на 1,9% на градус Цельсия. Электропроводность указана при стандартной температуре 25,0 ° C.

Какое значение имеет проводимость?

Определения электропроводности полезны при изучении водных объектов, поскольку они позволяют оценить растворенные ионные вещества в воде.Низкие значения удельной проводимости характерны для высококачественных, олиготрофных (с низким содержанием биогенных элементов) озерных вод. Высокие значения удельной проводимости наблюдаются в эвтрофных озерах, где больше питательных веществ (удобрений) для растений. Очень высокие значения являются хорошими индикаторами возможных участков загрязнения. Например, промышленные стоки, дорожная соль и вышедшие из строя септики могут повысить проводимость. Внезапное изменение проводимости может указывать на прямой сброс или другой источник загрязнения воды.

Показания проводимости

не дают информации о конкретном ионном составе и концентрациях. Вода сама по себе содержит водород (H +) и гидроксид-ионы (OH-), относительные количества которых отражаются в показаниях pH. Хлоридные, фосфатные, сульфатные и нитратные анионы (отрицательные ионы), а также катионы кальция, магния, железа, алюминия и натрия (положительные ионы) также способствуют общей проводимости.

Озера и реки различаются по проводимости в зависимости от геологии местности.Водоемы, подстилаемые гранитом, обладают меньшей проводимостью, чем участки с глинистыми почвами. Электропроводность в реках США колеблется от 50 до 1500 мкСм / см, а измерения, проводимые в водах, отобранных судами ГВСУ, обычно колеблются от 110 до 600 мкСм / см.

Единица проводимости — формула, соотношение сопротивления и проводимости

Электропроводность любого вещества — это его способность передавать электричество через ионы. Он может быть в различных вариациях, таких как ионный, термический или электрический.-1, когда через материал протекает тепловая волна или тепловая энергия.

Он также представлен греческой буквой σ. Его формула:

σ = 1 / ρ

Где σ = обратная величина удельного сопротивления, а ρ = удельное сопротивление объекта.

Электропроводность возникает, когда ток течет в ответ на силы, действующие на них в электрическом поле. Это мера количества электрически заряженных частиц, которые может переносить материал. Электронная проводимость, протекающая через большинство частиц, зависит от количества электронов, присутствующих в объекте.

Металлы являются отличными проводниками электричества, потому что они содержат большое количество свободных электронов, которые могут проводить ток в этом материале.

Интересный факт: Серебро является самым проводящим среди всех других металлов, за ним следуют медь и золото.

Единица измерения электрической проводимости в системе СИ определяется как отношение плотности тока (Дж) к напряженности электрического поля (е).

S = J / e

Точно так же в воде проводимость происходит за счет свободного потока ионов.Хотя чистая вода не помогает проводить электрический ток, дистиллированная вода и морская вода допускают проводимость через электронно заряженные ионы. Это явление происходит из-за наличия в дистиллированной и морской воде минералов. С увеличением конденсации ионов происходит увеличение проводимости.

Соотношение сопротивления и проводимости

Сопротивление — это свойство материала, которое ограничивает поток электронов в нем. Рассмотрим ситуацию, когда есть туннель и вода.Чем легче вода протекает через туннель, тем меньше сопротивление в ней.

Однако проводимость позволяет электронно заряженным частицам быстро проходить через материал. Единица измерения проводимости в системе СИ является обратной единицей измерения сопротивления в системе СИ.

Формула сопротивления: R = ρ * l / A

Где ρ = удельное сопротивление.

A = площадь поперечного сечения

L = длина провода

R = широкое сопротивление

Однако существует связь между проводимостью и сопротивлением.Хороший проводник — это любой материал, который оказывает небольшое сопротивление при прохождении через него электричества. Если вещество имеет меньшее сопротивление тепловой энергии или теплу, это означает, что оно имеет большую проводимость или наоборот.

Вопросы с несколькими вариантами ответов

Вот несколько решенных вопросов по единицам измерения проводимости в системе СИ. Прочтите их и расширьте свои знания.

Электропроводность — это способность объекта передавать

Ток
Напряжение
Сопротивление
Все вышеперечисленные точки

Ответ4: конкретное поведение?

HCl
Хлорид калия
Хлорид натрия
Хлорид магния

Ответ: b

Общепризнанная электрическая единица SI
Ом
Вт
Siemens
Джоуль

Ответ: c

Какой из следующих объектов имеет высокую проводимость?

Пластик
Вода
Стекло
Медь

Ответ: d

Обратная проводимость

Вязкость

Ни один из этих

Ответ: a

Область проводимости обширна, и понимание того, что такое единица проводимости, требует глубоких знаний.Теперь вы можете загрузить наше приложение «Веданту», чтобы получить доступ к подробным учебным материалам, а также онлайн-классы, чтобы подробно понять эти концепции.

Электропроводность: Что это такое? (Определение, единицы и формула)

Что такое проводимость?

Проводимость (также известная как электрическая проводимость ) определяется как способность вещества проводить электричество. Электропроводность — это мера того, насколько легко электрический ток (то есть поток заряда) может проходить через материал.Электропроводность — это обратное (или обратное) электрическое сопротивление, представленное как 1 / R.

Чтобы лучше понять проводимость, нужно вспомнить сопротивление объекта. В качественном смысле сопротивление говорит нам о том, насколько трудно пройти электрическому току. Сопротивление между двумя точками может быть определено в количественном смысле как разница в напряжении, необходимая для протекания единичного тока через две указанные точки.

Сопротивление объекта представлено как отношение напряжения на каком-либо предмете к току, проходящему через него.Сопротивление измеряется в Ом. Проводимость компонента — это определение того, насколько быстро ток может течь внутри компонента. Электропроводность измеряется в Сименсах (S).

Формула проводимости и единицы измерения

В электронике проводимость — это мера тока, генерируемого при заданном приложенном напряжении схемным устройством. Обычно обозначается буквой G, проводимость равна сопротивлению, обратному R. Чтобы определить формулу, нам нужно применить закон Ома, который гласит, что R может быть рассчитан как

(1)

Слово проводимость противоположно этому. выражение.Он выражается как отношение тока к напряжению.

(2)

Электропроводность выражается как G, а единицей измерения является «mho». Позже, через несколько лет, исследователи заменили единицу измерения на «Сименс», которая была обозначена буквой S. Если смотреть на сопротивление и проводимость, проводимость обратна сопротивлению (т.е. 1 / сопротивление), как показано ниже:

(3 )

Как рассчитать проводимость?

Электропроводность можно рассчитать с помощью сопротивления, тока, напряжения и проводимости.

Например, для конкретного элемента схемы, имеющего сопротивление, определите значение проводимости. Мы знаем

(4)

При подстановке значение данного R и значение проводимости может быть получено как

Следующий пример — электрическая цепь, в которой вход 5 В генерирует ток 0,3 А на длине провода. Согласно закону Ома V = IR, из которого можно рассчитать сопротивление как

(5)

Проводимость обратно пропорциональна сопротивлению. Итак,

(6)

(7)

Подставив значения i и v, можно получить значение проводимости как 0.06 Siemens

Электропроводность можно рассчитать по электропроводности. Предположим, что задан провод с круглым поперечным сечением радиуса r и длиной L с известным значением удельного сопротивления материала провода, можно определить проводимость G провода. Отношение между G и составляет

(8)

, где

Например, если имеется железный стержень с радиусом 0,001 метра и длиной 0,1 метра, рассчитайте проводимость стержня. Предполагается, что железо Сименс / м3. Площадь рассчитывается как.При дальнейшей замене обнаруживается, что проводимость составляет 324 Сименса.

Электропроводность

Электропроводность связана со способностью материала передавать энергию и является одним из характерных свойств, используемых для описания электромагнитных свойств материалов. Он количественно определяет влияние вещества на ток в ответ на электрическое поле. Это также понимается как свойство материала, которое определяет плотность проводящего тока в ответ на приложенное электрическое поле.Проводимость проводника зависит от нескольких факторов, включая его форму, размеры и свойство материала, называемое его проводимостью.

Электропроводность выражается и измеряется в Сименсах на метр. Противоположность сопротивлению — проводимость. Поскольку сопротивление противоположно току, проводимость — это величина тока, которую может проводить материал. Например, материал с низким сопротивлением обладает высокой проводимостью и наоборот. Электропроводность также известна как удельная проводимость.Существуют разные типы проводимости, а именно электрическая, тепловая, ионная и акустическая.

Зависимость проводимости от проводимости

Степень, в которой данный материал проводит электричество, называется проводимостью. Он рассчитывается как отношение плотности тока в материале к электрическому полю, которое создает ток. Он вычисляет количество энергии, которое действительно может пройти через систему, как в электрической цепи. Способность объекта передавать тепло, звук или электричество называется проводимостью.

Проводимость показывает, в какой степени объект проводит электричество, выраженное в единицах Сименс. Он измеряется как отношение протекающего тока к существующей разности потенциалов. Это зависит от габаритов проводника. Под проводимостью понимается количество энергии, передаваемой через материал или вещество.

Применение измерения электропроводности

Электропроводность и сельское хозяйство

Знание электропроводности почвы чрезвычайно важно для здоровья и роста сельскохозяйственных культур, когда речь идет о сельском хозяйстве.Фермеры, как и производители, часто озабочены мониторингом почвенных фосфатов, нитратов, кальция и калия, поскольку эти питательные вещества необходимы для успешного роста растений.

Проверка электропроводности почвы (ЕС) поможет производителям отслеживать все питательные вещества в почве. ЭК может указать количество питательных веществ в почве и помочь производителям определить, нужно ли их почве больше питательных веществ или слишком много питательных веществ. Использование датчиков для оценки кажущейся электрической проводимости (ЕС) почвы позволяет преодолеть эти ограничения.

Электропроводность и очистка воды

Электропроводность (ЕС) играет важную роль в различных областях применения качества воды. При очистке сточных вод EC оценивается, чтобы гарантировать, что соленость исходящих сточных вод равна солености воды, в которую они сбрасываются. Выброс воды с очень высокой или низкой соленостью может отрицательно сказаться на здоровье водных организмов.

Электропроводность и ванна для гальваники

Электропроводность также может повлиять на гальванизированную воду и часто применяется в таких отраслях, как аэрокосмическая, автомобильная и ювелирная.Металлические ополаскивающие ванны также используются для удаления остаточных химикатов с предметов, покрытых металлическими покрытиями. Когда это происходит, противоточная промывка помогает уменьшить количество образующихся сточных вод.

Измерение проводимости процесса нанесения покрытия на этом этапе определяет, требуется ли больше воды и ее нужно смыть. Измерения проводимости могут использоваться для получения полезных отраслевых измерений, таких как общее содержание растворенных твердых веществ (TDS) и соленость

Конвертер электропроводности • Электротехника • Определения единиц измерения • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Определения единиц для преобразователя «Конвертер электропроводности»

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер сухого объема и общих измерений при варкеПреобразователь площадиКонвертер объёма и общих измерений при варкеПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь силыПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер угла Хранение данныхКурсы обмена валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и размеры обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаПреобразователь момента инерцииПреобразователь момента силыКонвертер крутящего моментаПреобразователь удельной энергии, теплоты сгорания (на единицу температуры) Преобразователь интерваловКонвертер коэффициента теплового расширенияПреобразователь теплового сопротивленияПреобразователь теплопроводности Конвертер удельной теплоемкости ter Конвертер скорости передачиКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер яркостиКонвертер разрешения цифрового изображенияПреобразователь частоты и длины волныОптическая мощность (диоптрия) в преобразователь фокусного расстоянияПреобразователь оптической мощности (диоптрия) в увеличение (X) Конвертер электрического заряда Конвертер плотности зарядаКонвертер плотности поверхностного зарядаКонвертер объёмной плотности заряда Преобразователь электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияКонвертер электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь емкостиПреобразователь индуктивностиПреобразователь реактивной мощности переменного токаПреобразователь единиц магнитного поля в ваттах и дБм Конвертер плотности потока Конвертер мощности поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности дозы полного ионизирующего излученияРадиоактивность.Преобразователь радиоактивного распада Преобразователь радиационного воздействияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифрового изображения Конвертер единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

сименс на метр

A сименс на метр (См / м) — это единица измерения электрической проводимости в системе СИ (также известная как удельная проводимость). Обратите внимание, что в английском языке одна и та же форма «siemens» используется как для единственного, так и для множественного числа единиц.Примеры: Серебро — один из лучших дирижеров. Его проводимость равна 6,30 × 10⁷ См / м. Электропроводность таких диэлектриков, как полиэтилентерефталат (ПЭТ) или тефлон, находится в диапазоне от 10⁻²¹ до 10⁻²⁵ См / м.

пикосименс на метр

A пикосименс на метр (пСм / м) — десятичная дробь единицы удельной электрической проводимости сименс на метр в системе СИ. 1 пСм / м = 10⁻¹² См / м. Проводимость диэлектриков удобнее выражать в пСм / м. Например, стекло имеет проводимость в диапазоне от 10 до 0.001 пСм / м.

mho / метр

mho на метр (mho / m) — это старая единица измерения электропроводности (также известная как удельная проводимость). MHO является обратной величиной ома. Хотя компания Siemens была представлена в конце 1970-х годов, эта единица измерения все еще используется в некоторых старых измерительных приборах. 1 MHO / м = 1 См / м.

mho / сантиметр

mho на сантиметр (mho / см) — это старая единица измерения электрической проводимости (также известная как удельная проводимость). MHO является обратной величиной ома.Хотя компания Siemens была представлена в конце 1970-х годов, эта единица измерения все еще используется в некоторых старых измерительных приборах. 1 МО / см = 100 См / м.

abmho / метр

abmho на метр (abmho / m) — это единица измерения электрической проводимости (также известная как удельная проводимость) в системе единиц emu-cgs (электромагнитные единицы — сантиметр-грамм-секунда). Абмо — это величина, обратная наноому. 1 абм. / М = 10⁹ См / м.

абмо / сантиметр

абмо на сантиметр (абмо / см) — это единица измерения электрической проводимости (также известная как удельная проводимость) в системе единиц emu-cgs (электромагнитные единицы — сантиметр-грамм-секунда).Абмо — это величина, обратная наноому. 1 абмо / см = 10¹¹ = См / м = 100 абмо / м.

статмо / метр

статмо / метр (stmho / m) — это единица измерения электрической проводимости (также известная как удельная проводимость) в CGSE (электростатическая система единиц сантиметр-грамм-секунда). Статмо (stat℧) — это единица электрической проводимости и проводимости в CGSE. Он равен проводимости между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в 1 статвольт, приложенная между точками, создает в этом проводнике ток в 1 статампер.1 статмо / м примерно равен 1,113 × 10⁻¹² См / м.

статмо / сантиметр

статмо на сантиметр (stmho / см) — это единица электрической проводимости (также известная как удельная проводимость) в CGSE (электростатическая система единиц сантиметр-грамм-секунда). Статмо (stat℧) — это единица электрической проводимости и проводимости в CGSE. Он равен проводимости между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в 1 статвольт, приложенная между точками, создает в этом проводнике ток в 1 статампер.1 статмо / см примерно равен 1,113 × 10⁻¹⁰ См / м.

сименс на сантиметр

A сименс на сантиметр (См / см) является десятичным кратным единицей измерения электрической проводимости сименс на метр в системе СИ. 1 См / см = 100 См / м. Обратите внимание, что в английском языке одна и та же форма «siemens» используется как для единственного, так и для множественного числа единиц.

миллисименс на метр

A миллисименс на метр (мСм / м) — десятичная дробь единицы удельной электрической проводимости сименс на метр в системе СИ.1 мСм / м = 10⁻³ См / м.

миллисименс на сантиметр

A миллисименс на сантиметр (мСм / см) — десятичная доля единицы удельной электрической проводимости в системе СИ — сименс на метр. 1 мСм / см = 0,1 См / м.

микросименс на метр

A микросименс на метр (мкСм / м, мкСм / м) — десятичная доля единицы удельной электрической проводимости сименс на метр в системе СИ. 1 мСм / см = 1 ∙ 10⁻⁶ См / м.

микросименс на сантиметр

A микросименс на сантиметр (мкСм / см, мкСм / см) — десятичная доля единицы удельной электрической проводимости в системе СИ — сименс на метр.1 мкСм / см = 1 ∙ 10⁻⁴ См / м.

единица электропроводности

Единица электропроводности — это десятичная единица электропроводности, которая по определению равна 1 микросименс на сантиметр (мкСм / см) . 1 ЭК = 1 мкСм / см. Единица измерения часто используется на кондуктометрах, произведенных в США. Коэффициент проводимости

Коэффициент проводимости — это десятичная единица измерения электропроводности, которая по определению равна 10 микросименс на сантиметр (мкСм / см) .1 CF = 10 мкСм / см. Единица измерения часто используется в кондуктометрах, произведенных в Австралии и Новой Зеландии.

частей на миллион, шкала 700

частей на миллион (ppm) для шкалы 700 — это безразмерная величина, которая описывает небольшие количества, например массовые или мольные доли. В химии части на миллион часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг / л при условии, что плотность воды равна 1.00 г / мл. Эта единица измерения широко используется в измерителях общего содержания растворенных твердых веществ (TDS), которые на самом деле являются измерителями проводимости. Именно поэтому он доступен в этом преобразователе электропроводности. Эти измерители TDS, произведенные в основном для австралийского рынка, фактически измеряют электрическую проводимость раствора и отображают результат в ppm по следующей формуле:

ppm₇₀₀ = 700 ∙ σ , где σ — проводимость в мСм / см.

Иногда счетчики TDS отображают информацию в ppt, что означает «части на тысячу».Хотя ppt обычно означает «частей на триллион», в метрах TDS это означает «частей на тысячу». Чтобы преобразовать ppm в ppt, разделите значение ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Более подробная информация об этом агрегате доступна в статье ниже.

частей на миллион, шкала 500

частей на миллион (ppm) для шкалы 500 — это безразмерная величина, которая описывает небольшие количества, например массовые или мольные доли. В химии части на миллион часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде.При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг / л при условии, что плотность воды составляет 1,00 г / мл. Эта единица измерения широко используется в измерителях общего содержания растворенных твердых веществ (TDS), которые на самом деле являются измерителями проводимости. Именно поэтому он доступен в этом преобразователе электропроводности. Эти измерители TDS, произведенные в основном для рынка США, фактически измеряют электрическую проводимость раствора и отображают результат в ppm по следующей формуле:

ppm₅₀₀ = 500 ∙ σ , где σ — проводимость в мСм / см.

Иногда счетчики TDS отображают информацию в ppt, что означает «части на тысячу». Хотя ppt обычно означает «частей на триллион», в метрах TDS это означает «частей на тысячу». Чтобы преобразовать ppm в ppt, разделите значение ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Более подробная информация об этом агрегате доступна в статье ниже.

частей на миллион, шкала 640

частей на миллион (ppm) для шкалы 640 — это безразмерная величина, которая описывает небольшие количества, например массовые или мольные доли.В химии части на миллион часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг / л при условии, что плотность воды составляет 1,00 г / мл. Эта единица измерения широко используется в измерителях общего содержания растворенных твердых веществ (TDS), которые на самом деле являются измерителями проводимости. Именно поэтому он доступен в этом преобразователе электропроводности. Эти измерители TDS, произведенные в основном для европейского рынка, фактически измеряют электрическую проводимость раствора и отображают результат в ppm по следующей формуле:

ppm₆₄₀ = 640 ∙ σ , где σ — проводимость в мСм / см.

Иногда счетчики TDS отображают информацию в ppt, что означает «части на тысячу». Хотя ppt обычно означает «частей на триллион», в метрах TDS это означает «частей на тысячу». Чтобы преобразовать ppm в ppt, разделите значение ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Более подробная информация об этом агрегате доступна в статье ниже.

TDS, частей на миллион, шкала 640

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) в частях на миллион (ppm) для шкалы 640 — это безразмерная величина, которая описывает небольшие количества, например массовые или мольные доли.В химии части на миллион часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг / л при условии, что плотность воды составляет 1,00 г / мл. Эта единица измерения широко используется в измерителях общего содержания растворенных твердых веществ (TDS), которые на самом деле являются измерителями проводимости. Именно поэтому он доступен в этом преобразователе электропроводности. Эти измерители TDS, произведенные в основном для европейского рынка, фактически измеряют электрическую проводимость раствора и отображают результат в ppm по следующей формуле:

TDS ppm₆₄₀ = 640 ∙ σ , где σ — проводимость в мСм / см.

Иногда счетчики TDS отображают информацию в ppt, что означает «части на тысячу». Хотя ppt обычно означает «частей на триллион», в метрах TDS это означает «частей на тысячу». Чтобы преобразовать ppm в ppt, разделите значение ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Более подробная информация об этом агрегате доступна в статье ниже.

TDS, частей на миллион, шкала 550

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) в частях на миллион (ppm) для шкалы 550 или KCl (хлорид калия) — это безразмерное значение, которое описывает небольшие количества, например, массу или мольные доли.В химии части на миллион часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг / л при условии, что плотность воды составляет 1,00 г / мл. Эта единица измерения широко используется в измерителях общего содержания растворенных твердых веществ (TDS), которые на самом деле являются измерителями проводимости. Именно поэтому он доступен в этом преобразователе электропроводности. Эти измерители TDS, произведенные в основном для рынка США, фактически измеряют электрическую проводимость раствора и отображают результат в ppm по следующей формуле:

TDS ppm₅₅₀ = 550 ∙ σ , где σ — проводимость в мСм / см.

Иногда счетчики TDS отображают информацию в ppt, что означает «части на тысячу». Хотя ppt обычно означает «частей на триллион», в метрах TDS это означает «частей на тысячу». Чтобы преобразовать ppm в ppt, разделите значение ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Более подробная информация об этом агрегате доступна в статье ниже.

TDS, частей на миллион, шкала 500

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) в частях на миллион (ppm) для шкалы 500 или NaCl (хлорид натрия) — это безразмерное значение, которое описывает небольшие количества, например, массу или мольные доли.В химии части на миллион часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг / л при условии, что плотность воды составляет 1,00 г / мл. Эта единица измерения широко используется в измерителях общего содержания растворенных твердых веществ (TDS), которые на самом деле являются измерителями проводимости. Именно поэтому он доступен в этом преобразователе электропроводности. Эти измерители TDS, произведенные в основном для рынка США, фактически измеряют электрическую проводимость раствора и отображают результат в ppm по следующей формуле:

TDS ppm₅₀₀ = 500 ∙ σ , где σ — проводимость в мСм / см.

Иногда счетчики TDS отображают информацию в ppt, что означает «части на тысячу». Хотя ppt обычно означает «частей на триллион», в метрах TDS это означает «частей на тысячу». Чтобы преобразовать ppm в ppt, разделите значение ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Более подробная информация об этом агрегате доступна в статье ниже.

TDS, частей на миллион, шкала 700

Общее количество растворенных твердых веществ (TDS) в частях на миллион (ppm) для шкалы 700 — это безразмерная величина, которая описывает небольшие количества, например массовые или мольные доли.В химии части на миллион часто используются для описания относительного количества минералов, растворенных в воде. При работе с водными растворами 1 ppm соответствует 1 мг / л при условии, что плотность воды составляет 1,00 г / мл. Эта единица измерения широко используется в измерителях общего содержания растворенных твердых веществ (TDS), которые на самом деле являются измерителями проводимости. Именно поэтому он доступен в этом преобразователе электропроводности. Эти измерители TDS, произведенные в основном для австралийского рынка, фактически измеряют электрическую проводимость раствора и отображают результат в ppm по следующей формуле:

TDS ppm₅₀₀ = 700 ∙ σ , где σ — проводимость в мСм / см.

Иногда счетчики TDS отображают информацию в ppt, что означает «части на тысячу». Хотя ppt обычно означает «частей на триллион», в метрах TDS это означает «частей на тысячу». Чтобы преобразовать ppm в ppt, разделите значение ppm на 1000 (1000 ppm = 1 ppt). Более подробная информация об этом агрегате доступна в статье ниже.

Преобразование единиц измерения с помощью преобразователя электропроводности Преобразователь

У вас возникли трудности с переводом единиц измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

Электропроводность воды — Lenntech

Определение и описание

Электропроводность вещества определяется как « способность или мощность проводить или передавать тепло, электричество или звук ». Его единицы — Сименс на метр [См / м] в СИ и миллимош на сантиметр [ммхо / см] в обычных единицах США. Его символ — k или s.

Электропроводность (EC)
Электрический ток возникает в результате движения электрически заряженных частиц в ответ на силы, которые действуют на них со стороны приложенного электрического поля.В большинстве твердых материалов ток возникает из-за потока электронов, который называется электронной проводимостью. Во всех проводниках, полупроводниках и многих изолированных материалах существует только электронная проводимость, а электрическая проводимость сильно зависит от количества электронов, доступных для участия в процессе проводимости. Большинство металлов являются чрезвычайно хорошими проводниками электричества из-за большого количества свободных электронов, которые могут быть возбуждены в пустом и доступном энергетическом состоянии.
В воде и ионных материалах или жидкостях может происходить чистое движение заряженных ионов. Это явление вызывает электрический ток и называется ионной проводимостью.
Электропроводность определяется как отношение между плотностью тока (Дж) и напряженностью электрического поля (e) и является противоположностью удельного сопротивления (r, [Вт * м]):

s = J / e = 1 / r

Серебро имеет самую высокую проводимость среди всех металлов: 63 x 10 ⁶ См / м.

Проводимость воды

Чистая вода не является хорошим проводником электричества.Обычная дистиллированная вода в равновесии с углекислым газом воздуха имеет проводимость примерно 10 x 10 ^-6 Вт ^-1 * м ^-1 (20 дСм / м). Поскольку электрический ток переносится ионами в растворе, проводимость увеличивается с увеличением концентрации ионов.
Таким образом, проводимость увеличивается по мере растворения в воде ионных частиц.

Типовая проводимость воды:
Сверхчистая вода 5,5 · 10 ^-6 См / м
Питьевая вода 0.005 — 0,05 См / м
Морская вода 5 См / м

Электропроводность и TDS

TDS или общее количество растворенных твердых веществ — это мера общего количества ионов в растворе. ЕС фактически является мерой ионной активности раствора с точки зрения его способности передавать ток. В разбавленном растворе TDS и EC достаточно сопоставимы. TDS пробы воды на основе измеренного значения EC можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

TDS (мг / л) = 0,5 x EC (dS / м или ммхо / см) или = 0.5 * 1000 x EC (мСм / см)

Вышеупомянутое соотношение также можно использовать для проверки приемлемости химических анализов воды. Это не касается сточных вод.
По мере того, как раствор становится более концентрированным (TDS> 1000 мг / л, EC> 2000 мс / см), близость ионов раствора друг к другу снижает их активность и, следовательно, их способность передавать ток, хотя физическое количество растворенных твердых веществ не влияет. При высоких значениях TDS отношение TDS / EC увеличивается, и соотношение стремится к TDS = 0.9 х EC.
В этих случаях не следует использовать вышеупомянутую взаимосвязь, и каждый образец следует характеризовать отдельно.
Для воды для сельскохозяйственных целей и орошения значения EC и TDS связаны друг с другом и могут быть преобразованы с точностью около 10% с помощью следующего уравнения:

TDS (мг / л) = 640 x EC (ds / м или ммхо / см).

В процессе обратного осмоса вода нагнетается через полугерметичную мембрану, оставляя после себя примеси.Этот процесс позволяет удалить 95-99% TDS, обеспечивая чистую или сверхчистую воду.

Используйте калькуляторы Lenntech для расчета содержания TDS на основе анализа воды и для преобразования TDS в EC или наоборот.

Что такое единицы удельной проводимости и удельного сопротивления?

Электропроводность измеряет способность раствора проводить электрический ток между двумя электродами. В растворе ток протекает за счет ионного транспорта. Следовательно, с увеличением количества ионов, присутствующих в жидкости, жидкость будет иметь более высокую проводимость.Если количество ионов в жидкости очень мало, раствор будет «сопротивляться» току. Переменный ток используется для предотвращения полной миграции ионов к двум электродам.

Электропроводность измеряет способность раствора проводить электрический ток между двумя электродами. В растворе ток протекает за счет ионного транспорта. Следовательно, с увеличением количества ионов, присутствующих в жидкости, жидкость будет иметь более высокую проводимость. Если количество ионов в жидкости очень мало, раствор будет «сопротивляться» току.Переменный ток используется для предотвращения полной миграции ионов к двум электродам.

Введение в измерения и единицы измерения

Проводимость измеряет способность раствора проводить электрический ток между двумя электродами. В растворе ток протекает за счет ионного транспорта. Следовательно, с увеличением количества ионов, присутствующих в жидкости, жидкость будет иметь более высокую проводимость. Если количество ионов в жидкости очень мало, раствор будет «сопротивляться» току.Переменный ток используется для предотвращения полной миграции ионов к двум электродам.

Проводимость = 1 / Сопротивление
Единица проводимости: mho = Siemen
Нормальная единица измерения проводимости:
1 микромо (мкм) = 1 микросименс (мкСм)
1 миллимхо (ммхо) = 1 миллиСименс (мСм) = 1000 микросименс (мкСм)

Единица сопротивления: Ом
Нормальная единица измерения удельного сопротивления:
МОм = 1000000 Ом

Преобразование единиц проводимости.

20 микросименс (мкСм)
= 20 х 10-6 ю.ш.
= 2 х 10-5 S
= 2 x 10-5 ммо>

Преобразование единиц удельного сопротивления

1 Ом / 2 x 10-5
= 1 / проводимость
= 1/2 x 10-5 Ом
= 0,5 x 10-5 Ом
= 5 x 10 4 Ом

Электропроводность и удельное сопротивление (растворы NaCl и CaCO

₃ при 25 ° C)

частей на миллион как CaCO ₃	частей на миллион NaCl	Электропроводность микромос / см	Удельное сопротивление, МОм / см
1700	2000	3860	0.00026
1275	1500	2930	0,00034
850	1000	1990	0,00050
425	500	1020	0,00099
170	200	415	0.0024
127,5	150	315	0,0032
85,0	100	210	0,0048
42,5	50	105	0,0095
17,0	20	42.7	0,023
12,7	15	32,1	0,031
8,5	10	21,4	0,047
4,25	5,0	10,8	0,093
1,70	2.0	4,35	0,23
1,27	1,5	3,28	0,30
0,85	1,00	2,21	0,45
0,42	0,50	1,18	0,88
0.17	0,20	0,49	2,05
0,13	0,15	0,38	2,65
0,085	0,10	0,27	3,70
0,042	0,05	0,16	6,15
0.017	0,02	0,098	10,2
0,012	0,015	0,087	11,5
0,008	0,010	0,076	13,1
0,004	0,005	0,066	15.2
0,002	0,002	0,059	16,9
0,001	0,001	0,057	17,6
нет	нет	0,055	18,3

Константы датчика

Постоянная зонда определяет объем между электродами.Для решений с чрезвычайно высокой проводимостью требуется датчик с постоянной зонда более 1,0. Для решений с чрезвычайно низкой проводимостью требуется датчик с постоянной зонда менее 1,0. Чем больше расстояние между электродами, тем меньше токовый сигнал.

Электропроводность (микромос / см)	Удельное сопротивление (Ом-см)	Растворенные твердые вещества (чнм)
.056	18 000 000	0,0277
0,084	12 000 000	0,417
. 167	6 000 000	0,833
1,00	1 000 000	.500
2,50	400 000	1. Categories Разное alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Навигация по записям Previous ReadingВектор определение в физике: ВЕКТОР \| Энциклопедия Кругосвет Next ReadingАнтенна своими руками для тв из пивных банок своими руками: ТВ-антенна из пивных банок \| Лучшие самоделки Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника Внимание! Внешний вид товара, комплектация и характеристики могут изменяться производителем без предварительных уведомлений. Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации. 2024 © Все права защищены.

Что называется проводимость и в каких единицах она измеряется

Лабораторная работа №1.

Основы электроники и электротехники — Лабораторная работа №3

Лабораторная работа №3

В каких единицах измеряется электрическая мощность

Электроэнергия единицы измерения

Напряжение

Сила тока

Сопротивление

Мощность

В чем измеряется электроэнергия по счетчику

Общие сведения

Сила тока

Разность потенциалов

Электрическая проводимость материала

Мощность электричества

Основные соотношения

Физический смысл ватта

Последовательное и параллельное соединение

Популярно про остеопороз — Клініка Нова

Электропроводность, соленость и общее количество растворенных твердых веществ

Что такое электропроводность?

Единицы проводимости

Удельная проводимость

Удельное сопротивление

Электропроводность

Что такое соленость?

Абсолютная соленость

Единицы измерения солености

Что такое общее количество растворенных твердых веществ?

Единицы TDS

Почему важна проводимость?

Толерантность к водным организмам

Изменение проводимости может указывать на загрязнение

Соленость способствует конвекции океана

Откуда берутся TDS и соленость?

Когда происходит флуктуация проводимости?

Электропроводность и температура

Электропроводность и расход воды

Электропроводность и уровень воды

Соленость и стратификация

Типичные уровни проводимости и солености

Деионизированная вода

Последствия необычных уровней

Процитируйте эту работу

Дополнительная информация

Руководство для инструктора — Электропроводность — Институт водных ресурсов Роберта Б. Анниса (AWRI) — Образование и информационно-пропагандистская деятельность

Единица проводимости — формула, соотношение сопротивления и проводимости

Соотношение сопротивления и проводимости

Электропроводность: Что это такое? (Определение, единицы и формула)

Что такое проводимость?

Формула проводимости и единицы измерения

Как рассчитать проводимость?

Электропроводность

Зависимость проводимости от проводимости

Применение измерения электропроводности

Электропроводность и сельское хозяйство

Электропроводность и очистка воды

Электропроводность и ванна для гальваники

Конвертер электропроводности • Электротехника • Определения единиц измерения • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Определения единиц для преобразователя «Конвертер электропроводности»

Электропроводность воды — Lenntech

Что такое единицы удельной проводимости и удельного сопротивления?

Введение в измерения и единицы измерения

Преобразование единиц проводимости.

Преобразование единиц удельного сопротивления

Электропроводность и удельное сопротивление (растворы NaCl и CaCO

Константы датчика

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики