電導率電路圖

1. 什麼是電導率

電導率（conctivity）是用來描述物質中電荷流動難易程度的參數。在公式中，電導率用希臘字母κ來表示。電導率σ的標准單位是西門子/米（簡寫做S/m），為電阻率ρ的倒數，即σ=1/ρ。

當1安培（1 A）電流通過物體的橫截面並存在1伏特（1 V）電壓時，物體的電導就是1 S。西門子實際上等效於1安培/伏特。

如果σ是電導（單位西門子），I是電流（單位安培），E是電壓（單位伏特），則：σ = I/E

通常，當電壓保持不變時，這種直流電電路中的電流與電導成比例關系。如果電導加倍，則電流也加倍；如果電導減少到它初始值的1/10，電流也會變為原來的1/10。

這個規則也適用於許多低頻率的交流電系統，如家庭電路。在一些交流電電路中，尤其是在高頻電路中，情況就變得非常復雜，因為這些系統中的組件會存儲和釋放能量。

電導和電阻也有關系，如果R是一個組件和設備的電阻（單位歐姆Ω），電導為G（單位西門子S），則：G = 1/R 。

(1)電導率電路圖擴展閱讀：

電導率測量原理：

電導率的測量原理是將相互平行且距離是固定值L的兩塊極板（或圓柱電極），放到被測溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢（為了避免溶液電解，通常為正弦波電壓，頻率1～3 kHz）。然後通過電導儀測量極板間電導。

電導率的測量需要兩方面信息。一個是溶液的電導G，另一個是溶液的電導池常數Q。電導可以通過電流、電壓的測量得到。

根據關系式K=Q×G可以得到電導率的數值。這一測量原理在直接顯示測量儀表中得到廣泛應用。

而Q= L/A

A——測量電極的有效極板面積

L——兩極板的距離

這一值則被稱為電極常數。在電極間存在均勻電場的情況下，電極常數可以通過幾何尺寸算出。當兩個面積為1 cm2的方形極板，之間相隔1 cm組成電極時，此電極的常數Q=1 cm-1。如果用此對電極測得電導值G=1000 μS，則被測溶液的電導率K=1000 μS/ cm。

一般情況下，電極常形成部分非均勻電場。此時，電極常數必須用標准溶液進行確定。標准溶液一般都使用KCl溶液這是因為KCl的電導率的不同的溫度和濃度情況下非常穩定，准確。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃時電導率為12.88 mS/cm。

所謂非均勻電場（也稱作雜散場，漏泄場）沒有常數，而是與離子的種類和濃度有關。因此，一個純雜散場電極是最復雜的電極，它通過一次校準不能滿足寬的測量范圍的需要。

2. 電導率感測器的四根線，如何與單片機進行連接，還需要什麼其他輔助晶元，求電路圖

你看一下說明書這個感測器是什麼匯流排結構，這種一般都是串口的撒，直接查一下相關的常式，結合它的時序圖，就很快能弄明白了

3. 電導的測定及應用 實驗報告 物化實驗

一、實驗目的和要求
1、理解溶液的電導、電導率和摩爾電導的概念
2、掌握電導率儀的使用方法
3、 掌握交流電橋測量溶液電導的實驗方法及其應用
二、實驗內容和原理
1、電導率的概念
電導是描述導體導電能力大小的物理量,以G來表示
其中l/A為電導池常數,以Kcell來表示,к為電導率.
通常由於電極的l和A不易精確測量,因此在實驗中用一種已知電導率的溶液先求出電導池的常數Kcell,然後再把欲測的的溶液放入該電導池中測出其電導值,在根據上式求出其電導率.
溶液的摩爾電導率是指把含有1mol電解質的溶液置於相距為1m的兩平行板電極之間的電導,以m表示.摩爾電導率與電導率的關系為
在很稀的溶液中,強電介質的摩爾電導率與其了、濃度的平方根成直線函數.用公式表示為：
若通過濃度的平方根與摩爾電導率作圖,外推即可求得無限稀釋時的摩爾電導率.
惠斯登電橋基本原理
如圖所示的電路圖中,
實驗中,通過調整電橋上的示波器,使得通過其上的電流為零,即表明C點和D點的電勢相等,可以等到如下關系:
亦即
通過調節電橋臂的比值,就可以得出Rx的值.
三、主要儀器設備
儀器：音頻振盪器1台；示波器1台；電導率儀；電導池；鉑電極1支；轉盤電阻箱3隻；恆溫槽裝置1套；50mL移液管4支；100mL容量瓶4個
試劑：0.02mol/dm3標准KCl溶液,0.1mol/dm3標准醋酸溶液
四、操作方法和實驗步驟
1、溶液的配製
用0.02mol/L的KCl溶液配製不同濃度的KCl溶液,其濃度分別為0.02、0.02/2、0.02/4、0.02/8、0.02/16.並分別做好標記,放入25℃的恆溫槽中備用.
2、電路的連接
按照上圖連接好電路圖.注意需要按照電路圖中ABCD四個點來連線.
3、測定不同濃度的KCl溶液的電阻
將電極插入溶液中,按照濃度依次升高的順序分別測定5個溶液的電阻值.將電橋臂按照1：1、1：2、1：3三種形式進行測量.記錄測定出來的數據.
4、用電導率儀來測定自來水和去離子水的電導率
首先對於使用高調還是低調進行估計和判斷,如果電導率大於300×10-4S/m,則使用高調,反之則使用低調.在測量之前首先要校準,即在校準檔將指針調至最大.測量時同樣要注意從大量程向小量程調,最終達到精確.
五、實驗數據記錄和處理
25℃時0.02mol/dm3KCl溶液的電導率為0.2765S/m
1、 電導池常數
R1/ R2/ R3/ R/ G/S Kcell/S•m-1
1 1000 1000 222 222 4.50×10-3 61.444
2 1000 2000 446 223 4.48×10-3 61.719
3 1000 3000 666 222 4.50×10-3 61.444
Kcell平均 61.536
2、25℃時的結果
KCl濃度/mol•L-1 KCl濃度mol/m3 KCl濃度平方根 次數 R1/W R2/W R3/W R/W G/S k/ S•m-1 ∧m/S•m2•mol-1
0.02/16 1.25 1.118033989 1 1000 1000 3322 3322 0.0003010 0.018522 0.0148176
2 1000 2000 6645
3 1000 3000 9965
0.02/8 2.5 1.58113883 1 1000 1000 1702 1704 0.000587 0.036122 0.0144488
2 1000 2000 3410
3 1000 3000 5118
0.02/4 5 2.236067977 1 1000 1000 844 880 0.0011364 0.06993 0.013986
2 1000 2000 1690
3 1000 3000 2538
0.02/2 10 3.16227766 1 1000 1000 447 447.5 0.0022346 0.137508 0.0137508
2 1000 2000 895
3 1000 3000 224
0.02 20 4.472135955 1 1000 1000 226 226.8 0.0044092 0.271325 0.0135663
2 1000 2000 453
3 1000 3000 114
以KCl濃度的平方根對∧m作散點圖並進行線性回歸分析得到如下圖形：
3. 的計算
通過圖所擬合的線性回歸方程可知,當 =0時,∧m=0.015 S•m2•mol-1,即
=0.015 S•m2•mol-1
六、實驗結果與分析
查閱KCl溶液 的標准值為0.01499 S•m2•mol-1
則可以計算其相對誤差 Er=|0.01499-0.015|/0.01499=0.667‰
七、討論與心得
1、實驗中不必扣除水的電導.因為經測定,實驗所使用的去離子水的電導與待測溶液的電導相差幾個數量級,因此不會對實驗結果產生很大的影響.
2、溶液配製時的問題：溶液時由大濃度向小濃度一瓶一瓶稀釋過來的.一旦某一瓶配製出現偏差,則將影響到後面的幾瓶,因此在溶液配製的時候要及其小心,我認為這也是影響實驗准確性的一個很重要的因素.
3、濃度較小時,信號不明顯,即某個電阻改變一個大阻值,其示波器的變化不大,可能會導致大的偏差.
思考題：
1、如何定性地解釋電解質的摩爾電導率隨濃度增加而降低?
答：對強電解質而言,溶液濃度降低,摩爾電導率增大,這是因為隨著溶液濃度的降低,離子間引力變小,粒子運動速度增加,故摩爾電導率增大.
對弱電解質而言,溶液濃度降低時,摩爾電導率也增加.在溶液極稀時,隨著溶液濃度的降低,摩爾電導率急劇增加.
2、為什麼要用音頻交流電源測定電解質溶液的電導?交流電橋平衡的條件是什麼?
答：使用音頻交流電源可以使得電流處於高頻率的波動之中,防止了使用直流電源時可能導致的電極反應,提高測量的精確性.
3、電解質溶液電導與哪些因素有關?
答：電解質溶液導電主要與電解質的性質,溶劑的性質,測量環境的溫度有關.
4、測電導時為什麼要恆溫?實驗中測電導池常數和溶液電導,溫度是否要一致?
答：因為電解質溶液的電導與溫度有關,溫度的變化會導致電導的變化.實驗中測電導池常數和溶液電導時的溫度不需要一致,因為電導池常數是一個不隨溫度變化的物理量,因此可以直接在不同的溫度下使用.

4. 電導率是什麼意思電導率高是指被測物料含什麼物質高

電導率（conctivity）是用來描述物質中電荷流動難易程度的參數。在公式中，電導率用希臘字母κ來表示。電導率σ的標准單位是西門子/米（簡寫做S/m），為電阻率ρ的倒數，即σ=1/ρ。

通常，當電壓保持不變時，這種直流電電路中的電流與電導成比例關系。如果電導加倍，則電流也加倍；如果電導減少到它初始值的1/10，電流也會變為原來的1/10。

這個規則也適用於許多低頻率的交流電系統，如家庭電路。在一些交流電電路中，尤其是在高頻電路中，情況就變得非常復雜，因為這些系統中的組件會存儲和釋放能量。

(4)電導率電路圖擴展閱讀：

影響因素

1、溫度：電導率與溫度具有很大相關性。金屬的電導率隨著溫度的升高而減小。半導體的電導率隨著溫度的升高而增加。

在一段溫度值域內，電導率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質在不同溫度狀況的電導率，必須設定一個共同的參考溫度。電導率與溫度的相關性，時常可以表達為，電導率對上溫度線圖的斜率。

2、摻雜程度：固態半導體的摻雜程度會造成電導率很大的變化。增加摻雜程度會造成電導率增高。水溶液的電導率高低相依於其內含溶質鹽的濃度，或其它會分解為電解質的化學雜質。

水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質成分等等的重要指標。水越純凈，電導率越低（電阻率越高）。水的電導率時常以電導系數來紀錄；電導系數是水在 25°C 溫度的電導率。

3、各向異性：有些物質會有各向異性(anisotropy) 的電導率，必需用 3 X 3 矩陣來表達（使用數學術語，第二階張量，通常是對稱的）。

5. 某同學在閱讀科普資料時發現：輸液用的生理鹽水電導率為0.8s/m．他對「電導率」一詞產生濃厚的興趣，經查

解答：1KV

6. 電導率儀的信號採集電路如何設計，用單片機控制。加A/D轉換的電路

所謂導電率就是測電阻，用恆流源將電阻變化為電壓，單片機adc採集電壓唄

7. 鹽水通電後電導率逐漸下降是什麼原因導致

解答：通電後溶液發生化學反應，導致電導率下降

解：（1）設電導率為D，根據他的假設可知：D=

1

ρ

由電阻定律得：R=ρ

L

S

=

1

D

?

L

S

=

1

0.8

?

0.1

1×10?4

Ω=1250Ω
因

R

RA

=

1250

10

=125，

RV

R

=

15000

1250

=12，則得：

R

RA

＞

RV

R

，所以採用電流表的內接法，測量誤差較小．
由於變阻器的最大阻值小於鹽水柱的電阻，變阻器可採用分壓式接法．實驗電路圖如圖所示．
（2）由圖2看出，R與L2成正比，即有 R=KL2；
由電阻定律得：R=ρ

L

S

=

1

D

?

L

S

聯立以上兩式得：KL2=

1

D

?

L

S

；
則得：D=

1

kLS

又體積V=LS
解得：D=

1

KV

故答案為：
（1）1250
（2）

1

KV

8. 電導率是什麼

電導率，物理學概念，也可以稱為導電率。在介質中該量與電場強度E之積等於傳導電流密度J。對於各向同性介質，電導率是標量；對於各向異性介質，電導率是張量。生態學中，電導率是以數字表示的溶液傳導電流的能力。單位以西門子每米（S/m）表示。

電導率（conctivity）是用來描述物質中電荷流動難易程度的參數。在公式中，電導率用希臘字母κ來表示。電導率σ的標准單位是西門子/米（簡寫做S/m），為電阻率ρ的倒數，即σ=1/ρ。

當1安培（1 A）電流通過物體的橫截面並存在1伏特（1 V）電壓時，物體的電導就是1 S。西門子實際上等效於1安培/伏特。如果σ是電導（單位西門子），I是電流（單位安培），E是電壓（單位伏特），則：

σ = I/E

通常，當電壓保持不變時，這種直流電電路中的電流與電導成比例關系。如果電導加倍，則電流也加倍；如果電導減少到它初始值的1/10，電流也會變為原來的1/10。這個規則也適用於許多低頻率的交流電系統，如家庭電路。在一些交流電電路中，尤其是在高頻電路中，情況就變得非常復雜，因為這些系統中的組件會存儲和釋放能量。

電導和電阻也有關系，如果R是一個組件和設備的電阻（單位歐姆Ω），電導為G（單位西門子S），則：G = 1/R[1]。

影響因素
溫度
電導率與溫度具有很大相關性。金屬的電導率隨著溫度的升高而減小。半導體的電導率隨著溫度的升高而增加。在一段溫度值域內，電導率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質在不同溫度狀況的電導率，必須設定一個共同的參考溫度。電導率與溫度的相關性，時常可以表達為，電導率對上溫度線圖的斜率。

摻雜程度
固態半導體的摻雜程度會造成電導率很大的變化。增加摻雜程度會造成電導率增高。水溶液的電導率高低相依於其內含溶質鹽的濃度，或其它會分解為電解質的化學雜質。水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質成分等等的重要指標。水越純凈，電導率越低（電阻率越高）。水的電導率時常以電導系數來紀錄；電導系數是水在 25°C 溫度的電導率。

各向異性
有些物質會有各向異性(anisotropy) 的電導率，必需用 3 X 3 矩陣來表達（使用數學術語，第二階張量，通常是對稱的）。

9. 什麼叫電導率

電導率（conctivity）是用來描述物質中電荷流動難易程度的參數。

在公式中，電導率用希臘字母κ來表示。電導率σ的標准單位是西門子/米（簡寫做S/m），為電阻率ρ的倒數，即σ=1/ρ。

電導率，物理學概念，也可以稱為導電率。在介質中該量與電場強度E之積等於傳導電流密度J。對於各向同性介質，電導率是標量；

對於各向異性介質，電導率是張量。生態學中，電導率是以數字表示的溶液傳導電流的能力。單位以西門子每米（S/m）表示。

(9)電導率電路圖擴展閱讀：

影響因素

溫度

電導率與溫度具有很大相關性。金屬的電導率隨著溫度的升高而減小。半導體的電導率隨著溫度的升高而增加。在一段溫度值域內，電導率可以被近似為與溫度成正比。

為了要比較物質在不同溫度狀況的電導率，必須設定一個共同的參考溫度。電導率與溫度的相關性，時常可以表達為，電導率對上溫度線圖的斜率。

摻雜程度

固態半導體的摻雜程度會造成電導率很大的變化。增加摻雜程度會造成電導率增高。水溶液的電導率高低相依於其內含溶質鹽的濃度，或其它會分解為電解質的化學雜質。

水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質成分等等的重要指標。水越純凈，電導率越低（電阻率越高）。水的電導率時常以電導系數來紀錄；電導系數是水在 25°C 溫度的電導率。

各向異性

有些物質會有各向異性(anisotropy) 的電導率，必需用 3 X 3 矩陣來表達（使用數學術語，第二階張量，通常是對稱的）。

參考資料:網路----電導率

10. 賽高電導率儀表怎麼接線圖

建議根據說明書中提供的電路圖進行接線。