Keçiriciliyi Anlamaq: Tərif və Əhəmiyyət

Giriş

Keçiricilik gündəlik istifadə etdiyimiz elektron cihazlardan tutmuş elektrik şəbəkələrində elektrik enerjisinin paylanmasına qədər həyatımızın müxtəlif sahələrində əsas rol oynayır. Keçiriciliyi başa düşmək materialların davranışını və elektrik cərəyanını ötürmə qabiliyyətini başa düşmək üçün çox vacibdir. Bu yazıda keçiriciliyin tərifini araşdıracağıq, əhəmiyyətini araşdıracağıq və müxtəlif sahələrdə tətbiqlərini araşdıracağıq.

Keçiricilik nədir?

Keçiricilik materialın elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətinin ölçüsüdür. Elektrik cərəyanının ondan nə qədər asanlıqla keçə biləcəyini müəyyən edən maddənin xüsusiyyətidir. Keçiricilik bir çox materialın mühüm xüsusiyyətidir və elm və mühəndisliyin müxtəlif sahələrində geniş istifadə olunur.

Ümumiyyətlə, metallar yaxşı elektrik keçiriciləridir, çünki onlar materialda hərəkət edə bilən çox sayda sərbəst elektrona malikdirlər. Buna görə mis və alüminium elektrik naqillərində və digər elektrik tətbiqlərində geniş istifadə olunur. Digər tərəfdən, rezin və şüşə kimi materiallar zəif elektrik keçiriciləridir, çünki onların çoxlu sərbəst elektronları yoxdur.

Materialın keçiriciliyi onun elektrik müqaviməti ilə ölçülə bilər. Elektrik müqaviməti bir materialdan elektrik cərəyanının axmasına qarşı müqavimətdir. Müqavimət nə qədər aşağı olsa, keçiricilik bir o qədər yüksəkdir. Keçiricilik adətən Siemens/metr (S/m) və ya millisiemens/santimetre (ms/sm) ilə ölçülür.

Elektrik tətbiqlərində istifadəsi ilə yanaşı, keçiricilik kimya, biologiya və ətraf mühit elmləri kimi digər sahələrdə də vacibdir. Məsələn, suyun keçiriciliyi suda həll olunmuş duzların və digər maddələrin konsentrasiyasını təyin etmək üçün istifadə edilə bilər. Bu məlumat suyun keyfiyyətini başa düşmək və ətraf mühitin vəziyyətini izləmək üçün vacibdir.

Temperatur, təzyiq və materialda çirklərin və ya digər maddələrin olması da daxil olmaqla keçiriciliyə təsir edə biləcək bir çox amil var. Bəzi hallarda, keçiricilik materiala müəyyən maddələr əlavə etməklə gücləndirilə və ya nəzarət edilə bilər. Bu, dopinq kimi tanınır və adətən yarımkeçiricilər sənayesində xüsusi elektrik xassələri olan materiallar yaratmaq üçün istifadə olunur.

Keçiricilik bir çox materialın mühüm xüsusiyyətidir və geniş elmi və mühəndislik tətbiqlərində mühüm rol oynayır. Onun ölçülməsi və nəzarəti müxtəlif sistem və proseslərin işini başa düşmək və optimallaşdırmaq üçün vacibdir.

Keçiricilik və Elektrik keçiriciləri

Keçiricilik materialın elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətinin ölçüsüdür. Elektrik mühəndisliyi, materialşünaslıq və fizika da daxil olmaqla bir çox sahədə vacib bir xüsusiyyətdir. Keçiricilər yüksək keçiriciliyə malik materiallardır, yəni elektrik cərəyanının onlardan asanlıqla keçməsinə imkan verir.

Elektrik mühəndisliyində keçiricilik elektrik dövrələrinin layihələndirilməsində əsas parametrdir. Elektrik keçiriciləri kimi yüksək keçiriciliyə malik materiallardan, izolyator kimi isə aşağı keçiriciliyə malik materiallardan istifadə olunur. Ən çox yayılmış elektrik keçiriciləri, sərbəst elektronlarına görə yüksək keçiriciliyə malik olan mis və alüminium kimi metallardır.

Plastik və keramika kimi aşağı keçiriciliyə malik materiallardan elektrik cərəyanının keçməsinin qarşısını almaq üçün izolyator kimi istifadə olunur. İzolyatorlar müxtəlif sahələrdə, o cümlədən elektrik naqillərində, elektron komponentlərdə və elektrik ötürücü xətlərdə istifadə olunur.

Materialşünaslıqda keçiricilik yeni materialların inkişafı üçün vacib bir xüsusiyyətdir. Tədqiqatçılar daim enerjinin saxlanması və çevrilməsi, elektronika və sensorlar daxil olmaqla müxtəlif tətbiqlərdə istifadə üçün yüksək keçiriciliyə malik materiallar axtarırlar.

Keçiriciliyə təsir edən əsas amillərdən biri temperaturdur. Temperatur artdıqca əksər materialların keçiriciliyi azalır. Bu, materialdakı atomların istilik vibrasiyasının artması ilə əlaqədardır ki, bu da elektronların materialda hərəkətini çətinləşdirir.

Keçiriciliyə təsir edən başqa bir amil materialda çirklərin olmasıdır. Çirklər material vasitəsilə elektronların axını poza bilər, onun keçiriciliyini azalda bilər.

Keçiricilik Ölçmə Vahidləri

Keçiriciliyin ölçü vahidləri mayelərin istifadəsini əhatə edən hər hansı sənaye prosesinin vacib aspektidir. Keçiricilik mayenin elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətinin ölçüsüdür və mayenin keyfiyyətini və saflığını təyin etmək üçün həlledici parametrdir. Keçiriciliyin ölçülməsi mayenin elektrik keçiriciliyini ölçmək üçün nəzərdə tutulmuş keçiricilik sayğacları kimi tanınan xüsusi alətlərdən istifadə etməklə həyata keçirilir.

Keçiriciliyi ölçmək üçün istifadə olunan vahidlər adətən Siemens/metr (S/m) və ya mikro Siemens/santimetr (μS/sm) ilə ifadə edilir. Bu vahidlər mayenin elektrik keçiriciliyini ifadə etmək üçün istifadə olunur, bu, mayenin daşıya biləcəyi elektrik yükünün miqdarının ölçüsüdür. Mayenin elektrik keçiriciliyi nə qədər yüksək olarsa, onun elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyəti də bir o qədər yüksəkdir.

Keçiriciliyi ifadə etmək üçün standart ölçü vahidlərinə əlavə olaraq digər vahidlərdən də istifadə olunur. Bunlara 1000 μS/sm-ə bərabər millisiemens (mS/sm) və 10 S/m-ə bərabər olan hər metr üçün qərarlar (dS/m) daxildir. Bu vahidlər standart vahidlərin uyğun olmaya biləcəyi xüsusi tətbiqlərdə istifadə olunur.

Keçiriciliyin ölçü vahidlərinin seçimi xüsusi tətbiqdən və istənilən dəqiqlik səviyyəsindən asılıdır. Məsələn, mikro Siemens/santimetr adətən su təmizləyici qurğularda, Siemens/metr isə yüksək dəqiqlik tələb edən sənaye proseslərində istifadə olunur. Vahidlərin seçimi həm də ölçülən mayenin növündən asılıdır, çünki müxtəlif mayelər müxtəlif səviyyələrdə elektrik keçiriciliyinə malikdir.

Keçiriciliyin ölçü vahidləri mayeləri əhatə edən hər hansı bir sənaye prosesinin vacib aspektidir. Vahidlərin seçimi xüsusi tətbiqdən və istənilən dəqiqlik səviyyəsindən asılıdır.Keçiricilik sayğaclarımayelərin elektrik keçiriciliyini ölçmək üçün nəzərdə tutulmuşdur və keçiriciliyi ifadə etmək üçün istifadə olunan vahidlərə Siemens/metr, mikro Siemens/ sm, millisiemens/ sm və hər metr üçün qərarlar daxildir.

Keçiriciliyin tətbiqləri

Keçiricilik, materialın elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyəti, müxtəlif sahələrdə geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Burada keçiriciliyin bəzi ümumi tətbiqləri var:

Elektrik naqilləri: Elektrik naqilləri sistemləri üçün keçiricilik çox vacibdir. Yüksək keçiriciliyi ilə tanınan mis və alüminium kimi metallar, elektrik enerjisini enerji mənbələrindən müxtəlif cihazlara və cihazlara səmərəli şəkildə ötürmək üçün elektrik kabellərində geniş istifadə olunur.

Elektronika: Keçiricilik elektron cihazların işləməsində əsas rol oynayır. Metallar və yarımkeçiricilər kimi keçirici materiallar inteqral sxemlər, tranzistorlar və birləşdiricilər kimi komponentlərin istehsalında istifadə olunur.

Enerji ötürülməsi: Enerji itkilərini minimuma endirmək üçün elektrik ötürücü xətlər üçün yüksək keçirici materiallardan istifadə olunur. Elektrik enerjisini uzun məsafələrə səmərəli şəkildə ötürmək üçün hava elektrik xətlərində və yeraltı kabellərdə alüminium və mis keçiricilərdən istifadə olunur.

İstilik və Soyutma Sistemləri: Keçirici materiallar istilik və soyutma tətbiqlərində istifadə olunur. Elektrikli qızdırıcı elementlər, məsələn, elektrik sobalarında olanlar, səmərəli istilik yaratmaq üçün yüksək elektrik keçiriciliyi olan materiallara əsaslanır. Eynilə, elektron cihazlarda istilik qəbulediciləri istiliyi effektiv şəkildə yaymaq üçün yüksək istilik keçiriciliyi olan materiallardan hazırlanır.

Elektrokimya: Elektrokimyəvi proseslərdə elektrolitlər üçün keçiricilik çox vacibdir. Elektrik cərəyanının axını asanlaşdıran ionları ehtiva edən elektrolitik məhlullar müxtəlif sənaye və elmi məqsədlər üçün elektroliz, batareyalar, yanacaq elementləri və elektroliz kimi tətbiqlərdə istifadə olunur.

Sensorlar və Detektorlar: Keçiricilik elektrik xüsusiyyətlərini ölçmək üçün sensorlar və detektorlarda istifadə olunur. Məsələn, su təmizləyici qurğulardakı suyun təmizliyinə nəzarət etmək və çirkləri və ya çirklənməni göstərə bilən keçiricilik dəyişikliklərini aşkar etmək üçün keçiricilik sensorları istifadə olunur.

Tibbi Tətbiqlər: Tibb sahəsində keçiricilik bioelektrik ölçmələr və tibbi görüntüləmə üsulları kimi sahələrdə tətbiq tapır. Elektrokardioqrafiya (EKQ), məsələn, ürəyin elektrik keçiriciliyini ölçmək üçün ürək vəziyyətini diaqnoz etmək və izləmək üçün.

Kompozit materiallar: Elektrik keçiriciliyi vermək üçün kompozit materialların istehsalında keçirici əlavələr istifadə olunur. Bu materiallar müxtəlif sənaye sahələrində, o cümlədən aerokosmik, avtomobil və tikinti sahələrində tətbiqlər tapır, burada keçiricilik elektromaqnit qoruyucu, statik yayılma və istilik elementləri kimi tətbiqlər üçün tələb olunur.

Ətraf Mühitin Monitorinqi: Keçiricilik suyun keyfiyyətini və duzluluğunu qiymətləndirmək üçün ətraf mühitin monitorinq sistemlərində istifadə olunur. Keçiricilik sayğacları suyun elektrik keçiriciliyini ölçmək üçün istifadə olunur, onun tərkibi və potensial çirkləndiricilər haqqında qiymətli məlumatlar verir.

Bunlar müxtəlif sahələrdə keçiriciliyin necə tətbiq olunduğuna dair bir neçə nümunədir. Keçirici materialların unikal elektrik xüsusiyyətləri çoxsaylı sənaye sahələrində geniş texnoloji irəliləyişlərə və yeniliklərə imkan verir.

Tez-tez verilən suallar

S1: Keçiricilik və müqavimət arasındakı fərq nədir?

Keçiricilik materialın elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətini ölçür, müqavimət isə onun cərəyan axınına müqavimətini ölçür.

2-ci sual: Niyə metallar yüksək keçiriciliyə malikdir?

Materialda asanlıqla hərəkət edə bilən sərbəst elektronların bolluğuna görə metallar yüksək keçiriciliyə malikdir.

Q3: Keçiriciliyi dəyişdirmək olarmı?

Bəli, keçiricilik temperatur, çirklər və materialın kristal quruluşu kimi amillərlə dəyişdirilə bilər.

S4: Aşağı keçiriciliyə malik bəzi ümumi izolyatorlar hansılardır?

Kauçuk, plastik və şüşə aşağı keçiriciliyə malik ümumi izolyasiya materiallarına misaldır.

5-ci sual: Suda keçiricilik necə ölçülür?

Suda keçiricilik suyun elektrik cərəyanını keçirmə qabiliyyətini təyin edən keçiricilik sayğacından istifadə etməklə ölçülür.