- Qu'est-ce que la conductivité électrique ?
- Conductivité de l'eau
- Conductivité du sol
- Conductivité métallique
Nous expliquons ce qu'est la conductivité électrique et en fonction de ses variations. Conduction électrique des métaux, de l'eau et du sol.
Qu'est-ce que la conductivité électrique ?
La conductivité électrique est la capacité du la matière pour permettre la circulation de courant électrique grâce à leur particules. Cette capacité dépend directement de la structure atomique et moléculaire du matériau, ainsi que d'autres facteurs physiques tels que la Température auquel il se trouve ou l'état dans lequel il se trouve (liquide, solide, gazeux).
La conductivité électrique est l'opposé de la résistivité, c'est-à-dire la résistance au passage de électricité des matériaux. Il existe alors de bons matériaux et de mauvais matériaux conducteurs électriques, dans la mesure où ils sont plus ou moins résistants.
Le symbole pour représenter la conductivité est la lettre grecque sigma (σ) et son unité de la mesure est le siemens par mètre (S/m) ou 𝛀-1⋅ m-1. Pour son calcul, les notions de champ électrique (E) et la densité de courant de conduction (J), comme suit :
J = σE, d'où : σ = J / E
La conductivité varie en fonction de la état de la matière. Dans les milieux liquides, par exemple, cela dépendra de la présence de sels dissous dans ceux-ci qui génèrent ions chargées positivement ou négativement, et sont les électrolytes responsables de la conduction du courant électrique lorsque le liquide est soumis à un champ électrique.
D'autre part, les solides ont une structure atomique beaucoup plus fermée et avec moins de mouvement, donc la conductivité dépendra du nuage de électrons partagé par les bandes de Valence et la bande de conduction, qui varie selon la nature atomique de la matière : la les métaux sont de bons conducteurs électriques et pas de métaux, d'autre part, de bonnes résistances (ou isolants, tels que Plastique).
Conductivité de l'eau
le L'eau en général, c'est un bon conducteur électrique. Cependant, cette capacité dépend de sa marge de solides dissous totaux (TDS), car la présence de sels et de minéraux dans l'eau forme les ions électrolytiques qui permettent le passage du courant électrique. La preuve en est que eau distillée, qui sont éliminés (en utilisant distillation et d'autres méthodes) tous les ions y sont dissous et il ne conduit pas l'électricité.
De cette façon, la conductivité de l'eau salée est supérieure à celle de l'eau douce. L'augmentation du taux de conductivité peut être enregistrée au fur et à mesure que des ions dissous sont ajoutés au liquide, jusqu'à atteindre une limite de concentration ionique dans laquelle se forment des paires d'ions, positifs avec négatifs, qui annulent leur charge et empêchent la conductivité d'augmenter davantage.
Conductivité du sol
Les solsEn général, ils ont une conductivité électrique différente, en fonction de divers facteurs tels que l'irrigation à l'eau ou la quantité de sels qu'ils présentent. Comme dans le cas de l'eau, des sols plus salins seront de meilleurs conducteurs électriques que des sols moins salins, et cette distinction est souvent déterminée par la quantité d'eau qu'ils reçoivent (puisque l'eau peut « laver » les sels du sol).
Ce niveau de salinité est souvent confondu avec la sodicité du sol (la présence de sodium), alors qu'en réalité la salinité fait référence à l'abondance des cations de sodium (Na +), potassium (K +), calcium (Ca2 +) et magnésium (Mg2 +), ainsi que les cations de chlore (Cl–), sulfate (SO42-), bicarbonate (HCO3–) et carbonate (CO32-).
Ainsi, dans de nombreux cas, des techniques comme le lavage (pour les sols très salins) ou l'injection d'autres éléments neutralisants (comme le soufre) sont utilisées pour les sols très basiques. Cela peut souvent être déterminé par des tests de conduction électrique.
Conductivité métallique
Les métaux sont généralement d'excellents conducteurs électriques. Ceci est dû au fait atomes de ce type de matériau se combinent par formation de liens métalliques. Dans les métaux, les électrons restent autour du métal comme un nuage, se déplaçant autour de noyaux atomiques étroitement liés, et ce sont eux qui permettent le flux électrique.
Lorsque le métal est appliqué à un champ électrique, les électrons circulent librement d'une extrémité du métal à l'autre, comme c'est le cas avec le métal. Chauffer, dont ils sont tous les deux de bons émetteurs. C'est pourquoi le le cuivre et d'autres métaux dans les lignes électriques et les appareils électroniques. La figure suivante représente schématiquement le flux de électrons (en rouge) lorsqu'un champ électrique est appliqué sur un métal :