เราอธิบายว่าการนำไฟฟ้าคืออะไรและขึ้นอยู่กับสิ่งที่แตกต่างกันไป การนำไฟฟ้าของโลหะ น้ำ และดิน
การนำไฟฟ้าคืออะไร?
การนำไฟฟ้าคือความจุของ วัตถุ เพื่อให้กระแสของ กระแสไฟฟ้า ผ่านของพวกเขา อนุภาค. ความจุนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างอะตอมและโมเลกุลของวัสดุโดยตรง ตลอดจนปัจจัยทางกายภาพอื่นๆ เช่น อุณหภูมิ ที่มันเป็นหรือสถานะมันอยู่ใน (ของเหลว, แข็ง, ก๊าซ).
ค่าการนำไฟฟ้าเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับค่าความต้านทาน กล่าวคือ ค่าความต้านทานทางผ่านของ ไฟฟ้า ของ วัสดุ. จากนั้นจะมีวัสดุที่ดีและวัสดุนำไฟฟ้าที่ไม่ดี ตราบเท่าที่มีความต้านทานมากหรือน้อย
สัญลักษณ์ที่แสดงถึงการนำไฟฟ้าคืออักษรกรีกซิกมา (σ) และหน่วยของ การวัด คือซีเมนส์ต่อเมตร (S / m) หรือ 𝛀-1⋅ m-1 สำหรับการคำนวณนั้น แนวคิดของ สนามไฟฟ้า (E) และความหนาแน่นกระแสนำ (J) ดังนี้
J = σE จากที่ไหน: σ = J / E
ค่าการนำไฟฟ้าแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับ สถานะของสสาร. ในตัวกลางที่เป็นของเหลว จะขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของเกลือที่ละลายในน้ำที่สร้าง ไอออน มีประจุบวกหรือลบ และเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่มีหน้าที่ในการนำกระแสไฟฟ้าเมื่อของเหลวอยู่ภายใต้สนามไฟฟ้า
ในทางกลับกัน ของแข็งมีโครงสร้างอะตอมปิดมากกว่าและมีค่าน้อยกว่า ความเคลื่อนไหวดังนั้นการนำไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับเมฆของ อิเล็กตรอน แบ่งปันโดยวงดนตรีของ วาเลนเซีย และแถบการนำไฟฟ้าซึ่งแปรผันตามลักษณะอะตอมของสสาร คือ โลหะ เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีและ ไม่มีโลหะในทางกลับกัน ตัวต้านทานที่ดี (หรือฉนวนเช่น พลาสติก).
การนำน้ำ
ดิ น้ำ โดยทั่วไปแล้วจะเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี อย่างไรก็ตาม ความจุนี้ขึ้นอยู่กับระยะขอบของปริมาณของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด (TDS) เนื่องจากการมีอยู่ของเกลือและแร่ธาตุในน้ำทำให้เกิดอิออนอิเล็กโทรไลต์ที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ หลักฐานนี้ก็คือว่า น้ำกลั่นซึ่งถูกกำจัด (โดยใช้ การกลั่น และวิธีการอื่นๆ) ไอออนทั้งหมดจะละลายในนั้นและจะไม่นำไฟฟ้า
ด้วยวิธีนี้ ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำเกลือจะมากกว่าของน้ำจืด การเพิ่มขึ้นของอัตราการนำไฟฟ้าสามารถบันทึกได้เมื่อมีการเติมไอออนที่ละลายในน้ำลงในของเหลวจนกว่าจะถึงขีดจำกัดความเข้มข้นของไอออนิกซึ่งคู่ของไอออนจะก่อตัวขึ้น บวกกับค่าลบ ซึ่งจะยกเลิกประจุและป้องกันการนำไฟฟ้า เพิ่มขึ้นอีก
การนำดิน
ดิ ดินโดยทั่วไป พวกมันมีการนำไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น การชลประทานน้ำหรือปริมาณเกลือที่มีอยู่ ในกรณีของน้ำ ดินที่มีความเค็มมากกว่าจะเป็นตัวนำไฟฟ้าได้ดีกว่าดินที่มีน้ำเกลือน้อยกว่า และความแตกต่างนี้มักจะถูกกำหนดโดยปริมาณน้ำที่ได้รับ (เนื่องจากน้ำสามารถ "ล้าง" เกลือออกจากดินได้)
ความเค็มระดับนี้มักจะสับสนกับความเค็มของดิน (การมีโซเดียม) เมื่อในความเป็นจริง ความเค็มหมายถึงปริมาณไอออนบวกของโซเดียม (Na +) โพแทสเซียม (K +) แคลเซียม (Ca2 +) และ แมกนีเซียม (Mg2 +) ร่วมกับไอออนบวกของคลอรีน (Cl–) ซัลเฟต (SO42-) ไบคาร์บอเนต (HCO3–) และคาร์บอเนต (CO32-)
ดังนั้น ในหลายกรณีจึงใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การล้าง (สำหรับดินที่มีความเค็มมาก) หรือการฉีดองค์ประกอบที่ทำให้เป็นกลางอื่นๆ (เช่น กำมะถัน) สำหรับเทคนิคพื้นฐาน ซึ่งมักจะถูกกำหนดโดยการทดสอบการนำไฟฟ้า
การนำโลหะ
โลหะมักเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม นี้เป็นเพราะ อะตอม ของวัสดุประเภทนี้รวมกันโดยการก่อตัวของ ลิงค์โลหะ. ในโลหะ อิเล็กตรอนยังคงอยู่รอบ ๆ โลหะเหมือนเมฆ เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ นิวเคลียสของอะตอมที่มีพันธะอย่างแน่นหนา และเป็นสิ่งที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
เมื่อโลหะถูกนำไปใช้กับสนามไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะไหลได้อย่างอิสระจากปลายด้านหนึ่งของโลหะไปยังอีกด้านหนึ่ง เช่นเดียวกับที่ไหลกับโลหะ ความร้อนซึ่งทั้งสองเป็นเครื่องส่งที่ดี นั่นคือเหตุผลที่ ทองแดง และโลหะอื่นๆ ในสายไฟและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รูปต่อไปนี้แสดงถึงการไหลของ อิเล็กตรอน (สีแดง) เมื่อสนามไฟฟ้าใช้กับโลหะ: