Hvordan måle den elektriske ledningsevnen of Steel

Elektrisk ledningsevne representerer materialets evne til å lede elektrisitet. I tilfelle av metaller som stål, kan elektronene på jernatomene migrere til nabostilte atomer. Som sådan, en elektrisk strøm - som bare representerer strømmen av elektroner - kan overføre fra den ene ende av en ledning til den andre. Muligheten av en hvilken som helst metallisk prøve å lede strøm avhenger av den iboende ledningsevne for metallet, den lengde over hvilken elektroner transport og tverrsnittsarealet av lederen. I praksis betyr dette at noen metaller gjennomføre bedre enn andre; kobbermetall, for eksempel, utfører bedre enn aluminium, alle andre faktorer er like. Det betyr også at lange ledninger oppviser lavere ledningsevne at korte ledninger, og med stor diameter ledninger oppvise bedre ledningsevne enn med liten diameter ledninger. Konduktivitets tiltak står for alle disse faktorene, som kan ses i ligningen for konduktivitet: C = L / RA, hvor C representerer ledningsevnen i enheter av Siemens pr cm, betegner L lengden av lederen i centimeter, R er motstanden av prøven i ohm og A er leder største tverrsnittsarealet i kvadratcentimeter.

Bruksanvisning

Målinger

1 Skjær en prøve av stål for å forberede seg på måling. Ideelt sett bør prøven være i form av en sylinder omtrent 6 inches i lengde. Diameteren er ikke så viktig, så lenge den ikke overstiger en tomme. En prøve av tråden fungerer godt for dette formål.

2 Måle både diameteren (D) og lengde (L) av prøven ved hjelp av et sett av målepunkter og registrere dimensjonene i enheter på cm. Hvis calipers bare måle i inches, deretter multiplisere måling i inches med 2,54 for å konvertere til centimeter.

3 Plasser ledningen på en ikke-ledende overflate, slik som et trebord. Slå på multimeter og sett den til å måle motstand i ohm. Berører prober til motsatte ender av ledningen eller sylinder og tillate avlesningen på måleren for å stabilisere. Spill denne verdien som motstand.

beregninger

4 Bestemme radien (r) av wire eller sylinder ved å dele den målte diameter, D, med to. En diameter på 0,48 cm, for eksempel, ville gi r = D / 2 = 0,48 / 2 = 0,24 cm.

5 Beregn tverrsnittsareal A, av ledningen eller sylinder i henhold til A = pi

r ^ 2r. Fortsetter eksempel fra trinn 1, A = 3,14 (0,24 cm) ^ 2 = 0,18 cm ^ 2.

6 De beste ledningsevne, C, av prøven i henhold til C = L / RA. Hvis prøven beskrevet i trinn 1 og 2 var 10,40 cm i lengde og den motstand målte 6,0 x 10 ^ -4 ohm, så C = 10,40 / (6,0 x 10 ^ -4 * 0,18) = 9,6 x 10 ^ 4 Siemens per centimeter eller S / cm.