ചാലകത: നിർവചനം|സമവാക്യങ്ങൾ|അളവുകൾ|പ്രയോഗങ്ങൾ

വൈദ്യുതചാലകതഒരു അമൂർത്ത ആശയത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്; നമ്മുടെ പരസ്പരബന്ധിതമായ ലോകത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന നട്ടെല്ലാണിത്, നിങ്ങളുടെ കൈയിലുള്ള ഏറ്റവും പുതിയ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ മുതൽ നമ്മുടെ നഗരങ്ങളെ പ്രകാശിപ്പിക്കുന്ന വിശാലമായ വൈദ്യുതി വിതരണ ഗ്രിഡുകൾ വരെ എല്ലാം നിശബ്ദമായി പവർ ചെയ്യുന്നു.

എഞ്ചിനീയർമാർ, ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ, മെറ്റീരിയൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ, അല്ലെങ്കിൽ ദ്രവ്യത്തിന്റെ സ്വഭാവം യഥാർത്ഥത്തിൽ മനസ്സിലാക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന ആർക്കും, ചാലകതയിൽ വൈദഗ്ദ്ധ്യം നേടുന്നത് വിലമതിക്കാനാവാത്ത കാര്യമാണ്. ഈ ആഴത്തിലുള്ള ഗൈഡ് ചാലകതയുടെ കൃത്യമായ നിർവചനം നൽകുക മാത്രമല്ല, അതിന്റെ നിർണായക പ്രാധാന്യം വെളിപ്പെടുത്തുകയും, അതിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുകയും, അർദ്ധചാലകങ്ങൾ, മെറ്റീരിയൽ സയൻസ്, പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജം തുടങ്ങിയ വൈവിധ്യമാർന്ന മേഖലകളിലുടനീളം അതിന്റെ അത്യാധുനിക പ്രയോഗങ്ങൾ എടുത്തുകാണിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ അവശ്യ സ്വത്ത് മനസ്സിലാക്കുന്നത് വൈദ്യുത ലോകത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നിങ്ങളുടെ അറിവിൽ എങ്ങനെ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുമെന്ന് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാൻ ക്ലിക്കുചെയ്യുക.

ഉള്ളടക്ക പട്ടിക:

1. കണ്ടക്ടിവിറ്റി എന്താണ്

2. ചാലകതയെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

3. ചാലകത യൂണിറ്റുകൾ

4. ചാലകത എങ്ങനെ അളക്കാം: സമവാക്യങ്ങൾ

5. ചാലകത അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ

6. ചാലകതയുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ

7. പതിവുചോദ്യങ്ങൾ

എന്താണ് കണ്ടക്ടിവിറ്റി?

വൈദ്യുതചാലകത (σ) എന്നത് ഒരു അടിസ്ഥാന ഭൗതിക ഗുണമാണ്, അത് ഒരു വസ്തുവിന് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തെ പിന്തുണയ്ക്കാനുള്ള ശേഷി അളക്കുന്നു.. അടിസ്ഥാനപരമായി, ലോഹങ്ങളിലെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക്, ചാർജ്ജ് കാരിയറുകൾക്ക്, ഒരു പദാർത്ഥത്തിലൂടെ എത്ര എളുപ്പത്തിൽ സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇത് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകൾ മുതൽ മുനിസിപ്പൽ പവർ ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ വരെയുള്ള എണ്ണമറ്റ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഈ അവശ്യ സ്വഭാവം ഉറച്ച അടിത്തറയാണ്.

ചാലകതയുടെ പരസ്പര ഭാഗമായി, വൈദ്യുത പ്രതിരോധം (ρ) എന്നത് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തോടുള്ള എതിർപ്പാണ്. അതിനാൽ,കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം ഉയർന്ന ചാലകതയുമായി നേരിട്ട് യോജിക്കുന്നു. ഈ അളവെടുപ്പിനുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് അന്താരാഷ്ട്ര യൂണിറ്റ് സീമെൻസ് പെർ മീറ്ററാണ് (സെ/മീ), മില്ലിസീമെൻസ് പെർ സെന്റീമീറ്ററിൽ (മില്ലിസെ.മീ/സെ.മീ) സാധാരണയായി രാസ, പരിസ്ഥിതി വിശകലനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

കണ്ടക്ടിവിറ്റി vs. റെസിസ്റ്റിവിറ്റി: കണ്ടക്ടറുകൾ vs. ഇൻസുലേറ്ററുകൾ

അസാധാരണമായ ചാലകത (σ) വസ്തുക്കളെ ചാലകങ്ങളായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം ഉച്ചരിച്ച പ്രതിരോധശേഷി (ρ) അവയെ ആദർശ ഇൻസുലേറ്ററുകളാക്കി മാറ്റുന്നു. അടിസ്ഥാനപരമായി, പദാർത്ഥ ചാലകതയിലെ വ്യക്തമായ വ്യത്യാസം മൊബൈൽ ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ വ്യത്യസ്ത ലഭ്യതയിൽ നിന്നാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്.

ഉയർന്ന ചാലകത (ചാലകങ്ങൾ)

ചെമ്പ്, അലുമിനിയം പോലുള്ള ലോഹങ്ങൾ വളരെ ഉയർന്ന ചാലകത പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. അവയുടെ ആറ്റോമിക് ഘടനയാണ് ഇതിന് കാരണം, വ്യക്തിഗത ആറ്റങ്ങളുമായി ശക്തമായി ബന്ധിക്കപ്പെടാത്ത എളുപ്പത്തിൽ ചലിക്കുന്ന വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഒരു വലിയ 'കടൽ' ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ സ്വഭാവം അവയെ ഇലക്ട്രിക്കൽ വയറിംഗ്, പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകൾ, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ട് ട്രെയ്‌സുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാക്കുന്നു.

പദാർത്ഥങ്ങളുടെ വൈദ്യുതി ചാലകതയെക്കുറിച്ച് കൂടുതലറിയാൻ നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ടെങ്കിൽ, നിങ്ങളുടെ ജീവിതത്തിലെ എല്ലാ പദാർത്ഥങ്ങളുടെയും വൈദ്യുതി ചാലകത വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന പോസ്റ്റ് വായിക്കാൻ മടിക്കേണ്ട.

കുറഞ്ഞ ചാലകത (ഇൻസുലേറ്ററുകൾ)

റബ്ബർ, ഗ്ലാസ്, സെറാമിക്സ് തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കൾ ഇൻസുലേറ്ററുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. അവയിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ കുറവാണ്, അവ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ കടന്നുപോകലിനെ ശക്തമായി പ്രതിരോധിക്കുന്നു. ഈ സ്വഭാവം എല്ലാ വൈദ്യുത സംവിധാനങ്ങളിലും സുരക്ഷ, ഒറ്റപ്പെടുത്തൽ, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടുകൾ തടയൽ എന്നിവയ്ക്ക് അവയെ അത്യന്താപേക്ഷിതമാക്കുന്നു.

ചാലകതയെ സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

വൈദ്യുതചാലകത ഒരു അടിസ്ഥാന വസ്തുവിന്റെ സ്വത്താണ്, എന്നാൽ ഒരു പൊതു തെറ്റിദ്ധാരണയ്ക്ക് വിരുദ്ധമായി, അത് ഒരു സ്ഥിരാങ്കമല്ല. ഒരു വസ്തുവിന്റെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം നടത്താനുള്ള കഴിവ് ബാഹ്യ പാരിസ്ഥിതിക വേരിയബിളുകളും കൃത്യമായ കോമ്പോസിഷണൽ എഞ്ചിനീയറിംഗും ആഴത്തിലും പ്രവചനാതീതമായും സ്വാധീനിക്കും. ഈ ഘടകങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത് ആധുനിക ഇലക്ട്രോണിക്സ്, സെൻസിംഗ്, ഊർജ്ജ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ അടിത്തറയാണ്:

1. ബാഹ്യ ഘടകങ്ങൾ ചാലകതയെ എങ്ങനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു

ഒരു വസ്തുവിന്റെ തൊട്ടടുത്ത പരിസ്ഥിതി അതിന്റെ ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ (സാധാരണയായി ഇലക്ട്രോണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ദ്വാരങ്ങൾ) ചലനത്തെ ഗണ്യമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നു. നമുക്ക് അവ വിശദമായി പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാം:

1. താപ പ്രഭാവങ്ങൾ: താപനിലയുടെ ആഘാതം

വൈദ്യുതപ്രതിരോധത്തിന്റെയും ചാലകതയുടെയും ഏറ്റവും സാർവത്രിക മോഡിഫയറാണ് താപനില.

ശുദ്ധ ലോഹങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗത്തിനും,താപനില ഉയരുമ്പോൾ ചാലകത കുറയുന്നു. താപ ഊർജ്ജം ലോഹത്തിന്റെ ആറ്റങ്ങളെ (ക്രിസ്റ്റൽ ലാറ്റിസ്) കൂടുതൽ വ്യാപ്തിയോടെ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്യാൻ കാരണമാകുന്നു, തൽഫലമായി, ഈ തീവ്രമായ ലാറ്റിസ് വൈബ്രേഷനുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ ഫോണോണുകൾ) സ്കാറ്ററിംഗ് സംഭവങ്ങളുടെ ആവൃത്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും, വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സുഗമമായ ഒഴുക്കിനെ ഫലപ്രദമായി തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. അമിതമായി ചൂടാകുന്ന വയറുകൾ വൈദ്യുതി നഷ്ടത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ഈ പ്രതിഭാസം വിശദീകരിക്കുന്നു.

നേരെമറിച്ച്, സെമികണ്ടക്ടറുകളിലും ഇൻസുലേറ്ററുകളിലും, താപനില ഉയരുന്നതിനനുസരിച്ച് ചാലകത ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു. ചേർക്കുന്ന താപ ഊർജ്ജം ബാൻഡ് വിടവിലൂടെ വാലൻസ് ബാൻഡിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകളെ ചാലക ബാൻഡിലേക്ക് ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു, അങ്ങനെ കൂടുതൽ മൊബൈൽ ചാർജ് കാരിയറുകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും പ്രതിരോധശേഷി ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

2. മെക്കാനിക്കൽ സ്ട്രെസ്: മർദ്ദത്തിന്റെയും സമ്മർദ്ദത്തിന്റെയും പങ്ക്

മെക്കാനിക്കൽ മർദ്ദം പ്രയോഗിക്കുന്നത് ഒരു വസ്തുവിന്റെ ആറ്റോമിക് സ്‌പെയ്‌സിംഗും ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയും മാറ്റും, ഇത് ചാലകതയെ സ്വാധീനിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇത് പീസോറെസിസ്റ്റീവ് സെൻസറുകളിൽ നിർണായകമായ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്.

ചില വസ്തുക്കളിൽ, കംപ്രസ്സീവ് മർദ്ദം ആറ്റങ്ങളെ പരസ്പരം അടുപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോൺ ഓർബിറ്റലുകളുടെ ഓവർലാപ്പ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ ചലനം എളുപ്പമാക്കുകയും അതുവഴി ചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സിലിക്കൺ പോലുള്ള വസ്തുക്കളിൽ, സ്ട്രെച്ചിംഗ് (ടെൻസൈൽ സ്ട്രെയിൻ) അല്ലെങ്കിൽ സ്ക്വീസിംഗ് (കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെയിൻ) ഇലക്ട്രോൺ എനർജി ബാൻഡുകളെ പുനഃക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ചാർജ് കാരിയറുകളുടെ ഫലപ്രദമായ പിണ്ഡത്തെയും ചലനത്തെയും മാറ്റുന്നു. ഈ കൃത്യമായ പ്രഭാവം സ്ട്രെയിൻ ഗേജുകളിലും പ്രഷർ ട്രാൻസ്ഡ്യൂസറുകളിലും ലിവറേജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

2. മാലിന്യം ചാലകതയെ എങ്ങനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു

സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്സിലും മൈക്രോഇലക്ട്രോണിക്സിലും, വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളുടെ മേലുള്ള ആത്യന്തിക നിയന്ത്രണം കോമ്പോസിഷണൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിലൂടെയാണ്, പ്രധാനമായും ഡോപ്പിംഗ് വഴിയാണ് നേടുന്നത്.

സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ ജെർമേനിയം പോലുള്ള ഉയർന്ന അളവിൽ ശുദ്ധീകരിക്കപ്പെട്ടതും ആന്തരികവുമായ അടിസ്ഥാന പദാർത്ഥത്തിലേക്ക് പ്രത്യേക മാലിന്യ ആറ്റങ്ങളുടെ (സാധാരണയായി ദശലക്ഷത്തിൽ ഭാഗങ്ങളിൽ അളക്കുന്നു) ചെറിയ അളവിൽ അവതരിപ്പിക്കുന്നതിനെയാണ് ഡോപ്പിംഗ് എന്ന് പറയുന്നത്.

ഈ പ്രക്രിയ ചാലകതയെ മാത്രമല്ല മാറ്റുന്നത്; കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന് ആവശ്യമായ പ്രവചനാതീതവും അസമവുമായ വൈദ്യുത സ്വഭാവം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഇത് അടിസ്ഥാനപരമായി മെറ്റീരിയലിന്റെ കാരിയർ തരത്തെയും സാന്ദ്രതയെയും പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നു:

എൻ-ടൈപ്പ് ഡോപ്പിംഗ് (നെഗറ്റീവ്)

ആതിഥേയ വസ്തുവിനേക്കാൾ (ഉദാ: സിലിക്കൺ, 4) കൂടുതൽ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉള്ള ഒരു മൂലകത്തെ (ഉദാ: ഫോസ്ഫറസ് അല്ലെങ്കിൽ ആർസെനിക്, 5) പരിചയപ്പെടുത്തുന്നു. അധിക ഇലക്ട്രോൺ എളുപ്പത്തിൽ ചാലക ബാൻഡിലേക്ക് ദാനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോണിനെ പ്രാഥമിക ചാർജ് കാരിയറാക്കി മാറ്റുന്നു.

പി-ടൈപ്പ് ഡോപ്പിംഗ് (പോസിറ്റീവ്)

കുറഞ്ഞ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകളുള്ള ഒരു മൂലകത്തെ (ഉദാ: ബോറോൺ അല്ലെങ്കിൽ ഗാലിയം, അവയിൽ 3 എണ്ണം) അവതരിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ഒഴിവ് അല്ലെങ്കിൽ 'ദ്വാരം' സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് പോസിറ്റീവ് ചാർജ് കാരിയറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ഡോപ്പിംഗ് വഴി ചാലകതയെ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാനുള്ള കഴിവാണ് ഡിജിറ്റൽ യുഗത്തിന്റെ എഞ്ചിൻ:

സെമികണ്ടക്ടർ ഉപകരണങ്ങൾക്ക്, ഇത് രൂപപ്പെടുത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്നുp-nഡയോഡുകളുടെയും ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെയും സജീവ മേഖലകളായ ജംഗ്ഷനുകൾ, ഒരു ദിശയിൽ മാത്രം വൈദ്യുത പ്രവാഹം അനുവദിക്കുകയും ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ (ഐസി) കോർ സ്വിച്ചിംഗ് ഘടകങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദനത്തിനും തണുപ്പിക്കലിനും ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളിൽ നല്ല വൈദ്യുതചാലകതയുടെ (ചാർജ് നീക്കാൻ) ആവശ്യകതയെ മോശം താപചാലകതയ്‌ക്കെതിരെ (താപനില ഗ്രേഡിയന്റ് നിലനിർത്താൻ) സന്തുലിതമാക്കുന്നതിന് തെർമോഇലക്ട്രിക് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ചാലകത നിയന്ത്രണം നിർണായകമാണ്.

നൂതന സംവേദനത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ, വസ്തുക്കൾ ഡോപ്പ് ചെയ്യാനോ രാസപരമായി പരിഷ്കരിക്കാനോ കഴിയും, ഇത് കെമിറെസിസ്റ്ററുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, പ്രത്യേക വാതകങ്ങളുമായോ തന്മാത്രകളുമായോ ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ അവയുടെ ചാലകത ഗണ്യമായി മാറുന്നു, ഇത് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആയ രാസ സെൻസറുകളുടെ അടിസ്ഥാനമായി മാറുന്നു.

ശാസ്ത്ര-എഞ്ചിനീയറിംഗ് മേഖലയിലെ മിക്കവാറും എല്ലാ മേഖലകളിലും അടുത്ത തലമുറ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും ഒപ്റ്റിമൽ പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ചാലകത മനസ്സിലാക്കുന്നതും കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നതും നിർണായകമാണ്.

ചാലകത യൂണിറ്റുകൾ

കണ്ടക്ടിവിറ്റിയുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് SI യൂണിറ്റ് സീമെൻസ് പെർ മീറ്ററാണ് (S/m). എന്നിരുന്നാലും, മിക്ക വ്യാവസായിക, ലബോറട്ടറി ക്രമീകരണങ്ങളിലും, സീമെൻസ് പെർ സെന്റീമീറ്റർ (S/cm) ആണ് കൂടുതൽ സാധാരണമായ അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റ്. കണ്ടക്ടിവിറ്റി മൂല്യങ്ങൾക്ക് പല അളവുകളിലായി വ്യാപിക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ, അളവുകൾ സാധാരണയായി പ്രിഫിക്സുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്:

1. ഡീയോണൈസ്ഡ് അല്ലെങ്കിൽ റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് (RO) വെള്ളം പോലുള്ള കുറഞ്ഞ ചാലകതയുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾക്ക് മൈക്രോസീമെൻസ് പെർ സെന്റീമീറ്റർ (mS/cm) ഉപയോഗിക്കുന്നു.

2. ടാപ്പ് വെള്ളം, സംസ്കരണ വെള്ളം, അല്ലെങ്കിൽ ഉപ്പുരസമുള്ള ലായനികൾ എന്നിവയിൽ മില്ലിസീമെൻസ് പെർ സെന്റീമീറ്റർ (mS/cm) സാധാരണമാണ്.(1 mS/cm = 1,000 μS/cm).

3. deciSiemens per meter (dS/m) പലപ്പോഴും കാർഷിക മേഖലയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് mS/cm (1 dS/m = 1 mS/cm) ന് തുല്യമാണ്.

ചാലകത എങ്ങനെ അളക്കാം: സമവാക്യങ്ങൾ

Aകണ്ടക്ടിവിറ്റി മീറ്റർനേരിട്ട് ചാലകത അളക്കുന്നില്ല. പകരം, ഇത് ചാലകത അളക്കുന്നു (സീമെൻസിൽ) തുടർന്ന് സെൻസർ-നിർദ്ദിഷ്ട സെൽ കോൺസ്റ്റന്റ് (K) ഉപയോഗിച്ച് ചാലകത കണക്കാക്കുന്നു. ഈ സ്ഥിരാങ്കം (സെ.മീ. യൂണിറ്റുകൾക്കൊപ്പം)^-1) എന്നത് സെൻസറിന്റെ ജ്യാമിതിയുടെ ഒരു ഭൗതിക ഗുണമാണ്. ഉപകരണത്തിന്റെ കോർ കണക്കുകൂട്ടൽ ഇതാണ്:

ചാലകത (S/cm) = അളന്ന ചാലകത (S) × സെൽ കോൺസ്റ്റന്റ് (K, cm⁻¹ ൽ)

ഈ അളവ് നേടുന്നതിനുള്ള രീതി ആപ്ലിക്കേഷനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഏറ്റവും സാധാരണമായ രീതിയിൽ (പൊട്ടൻഷ്യോമെട്രിക്) സെൻസറുകളെ ബന്ധപ്പെടുന്നതാണ്, അവ ദ്രാവകവുമായി നേരിട്ട് സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന ഇലക്ട്രോഡുകൾ (പലപ്പോഴും ഗ്രാഫൈറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ) ഉപയോഗിക്കുന്നു. ശുദ്ധജലം പോലുള്ള കുറഞ്ഞ ചാലകതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ലളിതമായ 2-ഇലക്ട്രോഡ് ഡിസൈൻ ഫലപ്രദമാണ്. കൂടുതൽ നൂതനമായ 4-ഇലക്ട്രോഡ്സെൻസറുകൾനൽകുകവളരെ വിശാലമായ ശ്രേണിയിൽ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ളതും മിതമായ ഇലക്ട്രോഡ് ഫൗളിംഗിൽ നിന്നുള്ള പിശകുകൾക്ക് സാധ്യത കുറവുമാണ്.

ഇലക്ട്രോഡുകൾ ദുർഗന്ധം വമിക്കുകയോ തുരുമ്പെടുക്കുകയോ ചെയ്യുന്ന കഠിനമായ, നാശകാരിയായ അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന ചാലക ലായനികൾക്ക്, ഇൻഡക്റ്റീവ് (ടൊറോയിഡൽ) സെൻസറുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് സെൻസറുകളിൽ ഒരു ഈടുനിൽക്കുന്ന പോളിമറിൽ പൊതിഞ്ഞ രണ്ട് വയർ-വൂണ്ട് കോയിലുകൾ ഉണ്ട്. ഒരു കോയിൽ ലായനിയിൽ ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹ ലൂപ്പിനെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തെ കോയിൽ ഈ വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിന്റെ വ്യാപ്തി അളക്കുന്നു, ഇത് ദ്രാവകത്തിന്റെ ചാലകതയ്ക്ക് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്. ലോഹ ഭാഗങ്ങളൊന്നും പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിധേയമാകാത്തതിനാൽ ഈ രൂപകൽപ്പന വളരെ ശക്തമാണ്.

ചാലകതയുടെയും താപനിലയുടെയും അളവുകൾ

ചാലകത അളവുകൾ താപനിലയെ വളരെയധികം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ദ്രാവകത്തിന്റെ താപനില വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, അതിന്റെ അയോണുകൾ കൂടുതൽ ചലനാത്മകമാകുന്നു, ഇത് അളന്ന ചാലകത വർദ്ധിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു (പലപ്പോഴും °C ന് ~2% വരെ). അളവുകൾ കൃത്യവും താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതുമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, അവ ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് റഫറൻസ് താപനിലയിലേക്ക് സാധാരണവൽക്കരിക്കണം, അത് സാർവത്രികമായി25°C താപനില.

ആധുനിക കണ്ടക്ടിവിറ്റി മീറ്ററുകൾ ഈ തിരുത്തൽ സ്വയമേവ നിർവഹിക്കുന്നത് ഒരുസംയോജിതതാപനിലസെൻസർ. ഓട്ടോമാറ്റിക് ടെമ്പറേച്ചർ കോമ്പൻസേഷൻ (ATC) എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ പ്രക്രിയ, ഒരു തിരുത്തൽ അൽഗോരിതം പ്രയോഗിക്കുന്നു (ലീനിയർ ഫോർമുല പോലുള്ളവ)ജി 25 = ജി_ടി/[1+α(ടി-25)]) 25°C-ൽ അളന്നതുപോലെ ചാലകത റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യാൻ.

എവിടെ:

ജി₂₅= 25°C-ൽ ശരിയായ ചാലകത;

ജി_ടി= പ്രക്രിയ താപനിലയിൽ അളക്കുന്ന അസംസ്കൃത ചാലകതT;

T= അളക്കുന്ന പ്രക്രിയ താപനില (°C ൽ);

α (ആൽഫ)= ലായനിയുടെ താപനില ഗുണകം (ഉദാ. NaCl ലായനികൾക്ക് 0.0191 അല്ലെങ്കിൽ 1.91%/°C).

ഓം നിയമം ഉപയോഗിച്ച് ചാലകത അളക്കുക

വൈദ്യുത ശാസ്ത്രത്തിന്റെ മൂലക്കല്ലായ ഓംസ് നിയമം, ഒരു വസ്തുവിന്റെ വൈദ്യുതചാലകത (σ) അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രായോഗിക ചട്ടക്കൂട് നൽകുന്നു. ഈ തത്വംവോൾട്ടേജ് (V), കറന്റ് (I), റെസിസ്റ്റൻസ് (R) എന്നിവ തമ്മിലുള്ള നേരിട്ടുള്ള ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്നു.ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഭൗതിക ജ്യാമിതി കൂടി ഉൾപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് ഈ നിയമം വികസിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, അതിന്റെ ആന്തരിക ചാലകത നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും.

ആദ്യപടി ഒരു പ്രത്യേക മെറ്റീരിയൽ സാമ്പിളിൽ ഓംസ് നിയമം (R = V/I) പ്രയോഗിക്കുക എന്നതാണ്. ഇതിന് രണ്ട് കൃത്യമായ അളവുകൾ എടുക്കേണ്ടതുണ്ട്: സാമ്പിളിലുടനീളം പ്രയോഗിക്കുന്ന വോൾട്ടേജും അതിന്റെ ഫലമായി അതിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുതധാരയും. ഈ രണ്ട് മൂല്യങ്ങളുടെയും അനുപാതം സാമ്പിളിന്റെ മൊത്തം വൈദ്യുത പ്രതിരോധം നൽകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ കണക്കാക്കിയ പ്രതിരോധം ആ സാമ്പിളിന്റെ വലുപ്പത്തിനും ആകൃതിക്കും പ്രത്യേകമാണ്. ഈ മൂല്യം സാധാരണ നിലയിലാക്കാനും മെറ്റീരിയലിന്റെ അന്തർലീനമായ ചാലകത നിർണ്ണയിക്കാനും, അതിന്റെ ഭൗതിക അളവുകൾ കണക്കിലെടുക്കണം.

രണ്ട് നിർണായക ജ്യാമിതീയ ഘടകങ്ങൾ സാമ്പിളിന്റെ നീളം (L), അതിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ (A) എന്നിവയാണ്. ഈ ഘടകങ്ങൾ ഒരൊറ്റ ഫോർമുലയിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു: σ = L / (R^A).

ഈ സമവാക്യം പ്രതിരോധത്തിന്റെ അളക്കാവുന്നതും ബാഹ്യവുമായ ഗുണത്തെ ചാലകതയുടെ അടിസ്ഥാനപരവും ആന്തരികവുമായ ഗുണത്തിലേക്ക് ഫലപ്രദമായി വിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. അന്തിമ കണക്കുകൂട്ടലിന്റെ കൃത്യത പ്രാരംഭ ഡാറ്റയുടെ ഗുണനിലവാരത്തെ നേരിട്ട് ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന് തിരിച്ചറിയേണ്ടത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. V, I, L, അല്ലെങ്കിൽ A എന്നിവ അളക്കുന്നതിലെ ഏതെങ്കിലും പരീക്ഷണ പിശകുകൾ കമ്പ്യൂട്ട് ചെയ്ത ചാലകതയുടെ സാധുതയെ ബാധിക്കും.

ചാലകത അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ

വ്യാവസായിക പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണം, ജലശുദ്ധീകരണം, രാസ നിർമ്മാണം എന്നിവയിൽ, വൈദ്യുതചാലകത വെറും ഒരു നിഷ്ക്രിയ അളവുകോൽ മാത്രമല്ല; അത് ഒരു നിർണായക നിയന്ത്രണ പാരാമീറ്ററാണ്. കൃത്യവും ആവർത്തിക്കാവുന്നതുമായ ഡാറ്റ നേടുന്നത് ഒരൊറ്റ, എല്ലാ ആവശ്യങ്ങൾക്കുമുള്ള ഉപകരണത്തിൽ നിന്നല്ല. പകരം, ഓരോ ഘടകവും ഒരു പ്രത്യേക ജോലിക്കായി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്ന ഒരു പൂർണ്ണവും പൊരുത്തപ്പെടുന്നതുമായ സിസ്റ്റം നിർമ്മിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഒരു കരുത്തുറ്റ ചാലകത സംവിധാനത്തിൽ രണ്ട് പ്രാഥമിക ഭാഗങ്ങളുണ്ട്: കൺട്രോളർ (തലച്ചോറ്), സെൻസർ (ഇന്ദ്രിയങ്ങൾ), ഇവ രണ്ടും ശരിയായ കാലിബ്രേഷനും നഷ്ടപരിഹാരവും വഴി പിന്തുണയ്ക്കണം.

1. കോർ: കണ്ടക്ടിവിറ്റി കൺട്രോളർ

സിസ്റ്റത്തിന്റെ കേന്ദ്ര കേന്ദ്രംദിഓൺലൈൻകണ്ടക്ടിവിറ്റി കൺട്രോളർ, ഇത് ഒരു മൂല്യം പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നതിനേക്കാൾ വളരെയധികം കാര്യങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു. ഈ കൺട്രോളർ "തലച്ചോറ്" ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, സെൻസറിന് ശക്തി പകരുന്നു, റോ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു, ഡാറ്റ ഉപയോഗപ്രദമാക്കുന്നു. ഇതിന്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഇനിപ്പറയുന്നവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

① ഓട്ടോമാറ്റിക് ടെമ്പറേച്ചർ കോമ്പൻസേഷൻ (ATC)

ചാലകത താപനിലയോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. ഒരു വ്യാവസായിക കൺട്രോളർ, ഇതുപോലുള്ളത്SUP-TDS210-B ന്റെ സവിശേഷതകൾഅല്ലെങ്കിൽഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ളത്എസ്.യു.പി-ഇ.സി.8.0, ഓരോ റീഡിംഗും 25°C സ്റ്റാൻഡേർഡിലേക്ക് സ്വയമേവ ശരിയാക്കാൻ ഒരു സംയോജിത താപനില ഘടകം ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൃത്യതയ്ക്ക് ഇത് അത്യാവശ്യമാണ്.

② ഔട്ട്പുട്ടുകളും അലാറങ്ങളും

ഈ യൂണിറ്റുകൾ അളവിനെ ഒരു PLC-യ്‌ക്കുള്ള 4-20mA സിഗ്നലാക്കി മാറ്റുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ അലാറങ്ങൾക്കും ഡോസിംഗ് പമ്പ് നിയന്ത്രണത്തിനുമുള്ള ട്രിഗർ റിലേകളായി മാറ്റുന്നു.

③ കാലിബ്രേഷൻ ഇന്റർഫേസ്

പതിവായതും ലളിതവുമായ കാലിബ്രേഷനുകൾ നടത്തുന്നതിനായി ഒരു സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഇന്റർഫേസ് ഉപയോഗിച്ചാണ് കൺട്രോളർ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്.

2. ശരിയായ സെൻസർ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ

ഏറ്റവും നിർണായകമായ ഭാഗം സെൻസറിനെ (അല്ലെങ്കിൽ പ്രോബിനെ) സംബന്ധിച്ച് നിങ്ങൾ നടത്തുന്ന തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്, കാരണം അതിന്റെ സാങ്കേതികവിദ്യ നിങ്ങളുടെ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടണം. തെറ്റായ സെൻസർ ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് അളക്കൽ പരാജയത്തിന് ഒന്നാമത്തെ കാരണം.

ശുദ്ധജലത്തിനും RO സിസ്റ്റങ്ങൾക്കും (കുറഞ്ഞ ചാലകത)

റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ്, ഡീയോണൈസ്ഡ് വാട്ടർ, ബോയിലർ ഫീഡ് വാട്ടർ തുടങ്ങിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, ദ്രാവകത്തിൽ വളരെ കുറച്ച് അയോണുകൾ മാത്രമേ അടങ്ങിയിട്ടുള്ളൂ. ഇവിടെ, രണ്ട്-ഇലക്ട്രോഡ് കണ്ടക്ടിവിറ്റി സെൻസർ (ഉദാ:ദിSUP-TDS7001) ആണ് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്toഅളക്കുകജലത്തിന്റെ ചാലകത. കുറഞ്ഞ ചാലകത തലങ്ങളിൽ ഉയർന്ന സംവേദനക്ഷമതയും കൃത്യതയും ഇതിന്റെ രൂപകൽപ്പന നൽകുന്നു.

പൊതു ആവശ്യങ്ങൾക്കും മലിനജലത്തിനും (മധ്യം മുതൽ ഉയർന്ന ചാലകത വരെ)

സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത ഖരവസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയതോ വിശാലമായ അളവെടുപ്പ് പരിധിയുള്ളതോ ആയ (മലിനജലം, ടാപ്പ് വെള്ളം, അല്ലെങ്കിൽ പരിസ്ഥിതി നിരീക്ഷണം പോലുള്ളവ) വൃത്തികെട്ട ലായനികളിൽ, സെൻസറുകൾ മലിനമാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. അത്തരമൊരു സാഹചര്യത്തിൽ, നാല്-ഇലക്ട്രോഡ് കണ്ടക്ടിവിറ്റി സെൻസർദിSUP-TDS7002 എന്ന ലിസ്റ്റ് മികച്ച പരിഹാരമാണ്. ഇലക്ട്രോഡ് പ്രതലങ്ങളിലെ ബിൽഡപ്പ് ഈ രൂപകൽപ്പനയെ വളരെ കുറച്ച് മാത്രമേ ബാധിക്കുന്നുള്ളൂ, ഇത് വേരിയബിൾ സാഹചര്യങ്ങളിൽ വളരെ വിശാലവും കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതും കൂടുതൽ വിശ്വസനീയവുമായ വായന വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

കഠിനമായ രാസവസ്തുക്കൾക്കും സ്ലറികൾക്കും (ആക്രമണാത്മകവും ഉയർന്ന ചാലകതയും)

ആസിഡുകൾ, ബേസുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ അബ്രസീവ് സ്ലറികൾ തുടങ്ങിയ ആക്രമണാത്മക മാധ്യമങ്ങൾ അളക്കുമ്പോൾ, പരമ്പരാഗത ലോഹ ഇലക്ട്രോഡുകൾ വേഗത്തിൽ തുരുമ്പെടുക്കുകയും പരാജയപ്പെടുകയും ചെയ്യും. പരിഹാരം ഒരു നോൺ-കോൺടാക്റ്റ് ഇൻഡക്റ്റീവ് (ടൊറോയിഡൽ) കണ്ടക്ടിവിറ്റി സെൻസറാണ്,ദിSUP-TDS6012-ന്റെ വിവരണംലൈനപ്പ്. സെൻസറിന്റെ ഒരു ഭാഗവും സ്പർശിക്കാതെ ദ്രാവകത്തിലെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം പ്രേരിപ്പിക്കുന്നതിനും അളക്കുന്നതിനും ഈ സെൻസർ രണ്ട് എൻ‌ക്യാപ്സുലേറ്റഡ് കോയിലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് നാശത്തിൽ നിന്നും, മാലിന്യത്തിൽ നിന്നും, തേയ്മാനത്തിൽ നിന്നും പ്രായോഗികമായി പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതാക്കുന്നു.

3. പ്രക്രിയ: ദീർഘകാല കൃത്യത ഉറപ്പാക്കൽ

സിസ്റ്റത്തിന്റെ വിശ്വാസ്യത നിലനിർത്തുന്നത് ഒരു നിർണായക പ്രക്രിയയിലൂടെയാണ്: കാലിബ്രേഷൻ. ഒരു കൺട്രോളറും സെൻസറും, എത്ര പുരോഗമിച്ചതാണെങ്കിലും, ഒരുഅറിയപ്പെടുന്നത്റഫറൻസ്പരിഹാരംകൃത്യത ഉറപ്പാക്കാൻ (ഒരു ചാലകത മാനദണ്ഡം). കാലക്രമേണ ഉണ്ടാകുന്ന ചെറിയ സെൻസർ ഡ്രിഫ്റ്റ് അല്ലെങ്കിൽ ഫൗളിംഗിന് ഈ പ്രക്രിയ നഷ്ടപരിഹാരം നൽകുന്നു. ഒരു നല്ല കൺട്രോളർ, ഉദാഹരണത്തിന്ദിSUP-TDS210-C യുടെ സവിശേഷതകൾ, ഇതിനെ ലളിതവും മെനു അധിഷ്ഠിതവുമായ ഒരു നടപടിക്രമമാക്കി മാറ്റുന്നു.

കൃത്യമായ ചാലകത അളക്കൽ നേടുന്നത് സ്മാർട്ട് സിസ്റ്റം ഡിസൈനിന്റെ കാര്യമാണ്. നിങ്ങളുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷനായി നിർമ്മിച്ച സെൻസർ സാങ്കേതികവിദ്യയുമായി ഒരു ഇന്റലിജന്റ് കൺട്രോളർ പൊരുത്തപ്പെടുത്തേണ്ടത് ഇതിന് ആവശ്യമാണ്.

വൈദ്യുതി കടത്തിവിടാൻ ഏറ്റവും നല്ല വസ്തു ഏതാണ്?

വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും നല്ല വസ്തു ശുദ്ധമായ വെള്ളിയാണ് (Ag). ഏതൊരു മൂലകത്തേക്കാളും ഉയർന്ന വൈദ്യുതചാലകത ഇതിന് ഉണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, അതിന്റെ ഉയർന്ന വിലയും ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യാനുള്ള പ്രവണതയും അതിന്റെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗത്തെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. മിക്ക പ്രായോഗിക ഉപയോഗങ്ങൾക്കും, ചെമ്പ് (Cu) ആണ് മാനദണ്ഡം, കാരണം ഇത് വളരെ കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ രണ്ടാമത്തെ മികച്ച ചാലകത വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഉയർന്ന ഡക്റ്റൈൽ ആയതിനാൽ ഇത് വയറിംഗ്, മോട്ടോറുകൾ, ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

നേരെമറിച്ച്, വെള്ളി, ചെമ്പ് എന്നിവയെ അപേക്ഷിച്ച് കുറഞ്ഞ ചാലകതയുണ്ടെങ്കിലും, സെൻസിറ്റീവ്, ലോ-വോൾട്ടേജ് കോൺടാക്റ്റുകൾക്ക് ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ സ്വർണ്ണം (Au) അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്, കാരണം ഇതിന് ഉയർന്ന നാശന പ്രതിരോധം (രാസ നിഷ്ക്രിയത്വം) ഉണ്ട്, ഇത് കാലക്രമേണ സിഗ്നൽ നശീകരണം തടയുന്നു.

അവസാനമായി, അലൂമിനിയം (Al) ദീർഘദൂര, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കാരണം അതിന്റെ ഭാരം കുറവും വില കുറവും ഗണ്യമായ നേട്ടങ്ങൾ നൽകുന്നു, ചെമ്പിനെ അപേക്ഷിച്ച് വ്യാപ്തം അനുസരിച്ച് കുറഞ്ഞ ചാലകതയാണെങ്കിലും.

ചാലകതയുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ

ഒരു വസ്തുവിന്റെ ആന്തരിക വൈദ്യുതപ്രവാഹം കടത്തിവിടാനുള്ള കഴിവ് എന്ന നിലയിൽ, സാങ്കേതികവിദ്യയെ നയിക്കുന്ന ഒരു അടിസ്ഥാന സ്വത്താണ് വൈദ്യുതചാലകത. വലിയ തോതിലുള്ള വൈദ്യുതി അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങൾ മുതൽ സൂക്ഷ്മതല ഇലക്ട്രോണിക്സ്, പരിസ്ഥിതി നിരീക്ഷണം വരെയുള്ള എല്ലാ മേഖലകളിലും ഇതിന്റെ പ്രയോഗം വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ പ്രോപ്പർട്ടി അത്യാവശ്യമായിരിക്കുന്ന പ്രധാന പ്രയോഗങ്ങൾ ചുവടെയുണ്ട്:

വൈദ്യുതി, ഇലക്ട്രോണിക്സ്, നിർമ്മാണം

ഉയർന്ന ചാലകതയാണ് നമ്മുടെ വൈദ്യുത ലോകത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം, അതേസമയം നിയന്ത്രിത ചാലകത വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകൾക്ക് നിർണായകമാണ്.

പവർ ട്രാൻസ്മിഷനും വയറിംഗും

ഇലക്ട്രിക്കൽ വയറിങ്ങിനും ദീർഘദൂര വൈദ്യുതി ലൈനുകൾക്കും ഉയർന്ന ചാലകതയുള്ള വസ്തുക്കളാണ് ചെമ്പ്, അലുമിനിയം എന്നിവ. അവയുടെ കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം I കുറയ്ക്കുന്നു²R (ജൂൾ) ചൂടാക്കൽ നഷ്ടങ്ങൾ, കാര്യക്ഷമമായ ഊർജ്ജ പ്രക്ഷേപണം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോണിക്സും സെമികണ്ടക്ടറുകളും

സൂക്ഷ്മതലത്തിൽ, പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡുകളിലെയും (പിസിബി) കണക്ടറുകളിലെയും ചാലക ട്രെയ്‌സുകളാണ് സിഗ്നലുകൾക്കുള്ള പാതകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. അർദ്ധചാലകങ്ങളിൽ, എല്ലാ ആധുനിക ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെയും അടിസ്ഥാനമായ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് സിലിക്കണിന്റെ ചാലകത കൃത്യമായി കൈകാര്യം ചെയ്യപ്പെടുന്നു (ഡോപ്പ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു).

ഇലക്ട്രോകെമിസ്ട്രി

ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളുടെ അയോണിക ചാലകതയെ ആശ്രയിച്ചാണ് ഈ ഫീൽഡ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ബാറ്ററികൾ, ഇന്ധന സെല്ലുകൾ, ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിംഗ്, ലോഹ ശുദ്ധീകരണം, ക്ലോറിൻ ഉത്പാദനം തുടങ്ങിയ വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകൾക്കുള്ള എഞ്ചിൻ ആണ് ഈ തത്വം.

സംയോജിത വസ്തുക്കൾ

കാർബൺ അല്ലെങ്കിൽ ലോഹ നാരുകൾ പോലുള്ളവ ഉപയോഗിച്ച് പോളിമറുകളിൽ കണ്ടക്റ്റീവ് ഫില്ലറുകൾ ചേർക്കുന്നതിലൂടെ പ്രത്യേക വൈദ്യുത ഗുണങ്ങളുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. സെൻസിറ്റീവ് ഉപകരണങ്ങളെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനായി ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് ഷീൽഡിംഗിനും (EMI) നിർമ്മാണത്തിൽ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഡിസ്ചാർജ് (ESD) സംരക്ഷണത്തിനും ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

നിരീക്ഷണം, അളവ്, ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സ്

ചാലകതയുടെ അളവ് വസ്തുവിനെപ്പോലെ തന്നെ നിർണായകമാണ്, അത് ശക്തമായ ഒരു വിശകലന ഉപകരണമായി വർത്തിക്കുന്നു.

ജല ഗുണനിലവാരവും പരിസ്ഥിതി നിരീക്ഷണവും

ജലത്തിന്റെ ശുദ്ധതയും ലവണാംശവും വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രാഥമിക രീതിയാണ് ചാലകത അളക്കൽ. അലിഞ്ഞുചേർന്ന അയോണിക് ഖരപദാർത്ഥങ്ങൾ മുതൽ (ടിഡിഎസ്) നേരിട്ട് ചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കുക, കുടിവെള്ളം നിരീക്ഷിക്കാൻ സെൻസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു,കൈകാര്യം ചെയ്യുകമലിനജലംചികിത്സ, കൃഷിയിൽ മണ്ണിന്റെ ആരോഗ്യം വിലയിരുത്തുക.

മെഡിക്കൽ ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സ്

മനുഷ്യശരീരം ബയോഇലക്ട്രിക്കൽ സിഗ്നലുകളിലൂടെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഇലക്ട്രോകാർഡിയോഗ്രാഫി (ഇസിജി), ഇലക്ട്രോഎൻസെഫലോഗ്രഫി (ഇഇജി) തുടങ്ങിയ മെഡിക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ശരീരത്തിലെ അയോണുകൾ നടത്തുന്ന സൂക്ഷ്മ വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങളെ അളക്കുന്നതിലൂടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് ഹൃദയ, നാഡീവ്യവസ്ഥയുടെ അവസ്ഥകൾ നിർണ്ണയിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

പ്രോസസ്സ് കൺട്രോൾ സെൻസറുകൾ

രാസവസ്തുക്കളിൽഒപ്പംഭക്ഷണംനിർമ്മാണം, പ്രക്രിയകൾ തത്സമയം നിരീക്ഷിക്കാൻ കണ്ടക്ടിവിറ്റി സെൻസറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവയ്ക്ക് സാന്ദ്രതയിലെ മാറ്റങ്ങൾ കണ്ടെത്താനും, വ്യത്യസ്ത ദ്രാവകങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഇന്റർഫേസുകൾ തിരിച്ചറിയാനും (ഉദാഹരണത്തിന്, ക്ലീൻ-ഇൻ-പ്ലേസ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ), അല്ലെങ്കിൽ മാലിന്യങ്ങളെയും മലിനീകരണത്തെയും കുറിച്ച് മുന്നറിയിപ്പ് നൽകാനും കഴിയും.

പതിവ് ചോദ്യങ്ങൾ

ചോദ്യം 1: ചാലകതയും പ്രതിരോധശേഷിയും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?

A: വൈദ്യുത പ്രവാഹം അനുവദിക്കാനുള്ള ഒരു വസ്തുവിന്റെ കഴിവാണ് ചാലകത (σ). ഇത് സീമെൻസ് പെർ മീറ്ററിൽ (S/m) അളക്കുന്നു. റെസിസ്റ്റിവിറ്റി (ρ) എന്നത് വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തെ എതിർക്കാനുള്ള അതിന്റെ കഴിവാണ്, ഇത് ഓം-മീറ്ററിൽ (Ω⋅m) അളക്കുന്നു. അവ നേരിട്ടുള്ള ഗണിത പരസ്പരവിരുദ്ധങ്ങളാണ് (σ=1/ρ).

ചോദ്യം 2: ലോഹങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ചാലകത ഉള്ളത് എന്തുകൊണ്ട്?

A: ലോഹങ്ങൾ ലോഹബന്ധനം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവിടെ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരൊറ്റ ആറ്റവുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടില്ല. ഇത് ഒരു ഡീലോക്കലൈസ്ഡ് "ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കടൽ" ഉണ്ടാക്കുന്നു, അത് പദാർത്ഥത്തിലൂടെ സ്വതന്ത്രമായി സഞ്ചരിക്കുന്നു, ഒരു വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ എളുപ്പത്തിൽ ഒരു വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

ചോദ്യം 3: ചാലകത മാറ്റാൻ കഴിയുമോ?

A: അതെ, ബാഹ്യ സാഹചര്യങ്ങളോട് ചാലകത വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഘടകങ്ങൾ താപനിലയാണ് (താപനില ഉയരുന്നത് ലോഹങ്ങളിലെ ചാലകത കുറയ്ക്കുന്നു, പക്ഷേ വെള്ളത്തിൽ അത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു), മാലിന്യങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം (ലോഹങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോൺ പ്രവാഹത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയോ വെള്ളത്തിൽ അയോണുകൾ ചേർക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു).

ചോദ്യം 4: റബ്ബർ, ഗ്ലാസ് തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കളെ നല്ല ഇൻസുലേറ്ററുകളാക്കുന്നത് എന്താണ്?

A: ഈ വസ്തുക്കൾക്ക് ശക്തമായ സഹസംയോജക ബന്ധനങ്ങളോ അയോണിക് ബന്ധനങ്ങളോ ഉണ്ട്, അവിടെ എല്ലാ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകളും മുറുകെ പിടിക്കുന്നു. ചലിക്കാൻ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളില്ലാത്തതിനാൽ, അവയ്ക്ക് ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തെ പിന്തുണയ്ക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇത് വളരെ വലിയ "ഊർജ്ജ ബാൻഡ് വിടവ്" ഉള്ളതായി അറിയപ്പെടുന്നു.

ചോദ്യം 5: വെള്ളത്തിൽ ചാലകത അളക്കുന്നത് എങ്ങനെയാണ്?

A: ഒരു മീറ്റർ ലയിച്ച ലവണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള അയോണിക ചാലകത അളക്കുന്നു. അതിന്റെ പ്രോബ് വെള്ളത്തിൽ ഒരു എസി വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കുന്നു, ഇത് അലിഞ്ഞുചേർന്ന അയോണുകൾ (Na+ അല്ലെങ്കിൽ Cl− പോലുള്ളവ) ചലിപ്പിച്ച് ഒരു വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിക്കുന്നു. മീറ്റർ ഈ വൈദ്യുതധാര അളക്കുന്നു, താപനിലയ്ക്കായി യാന്ത്രികമായി ശരിയാക്കുന്നു, അന്തിമ മൂല്യം (സാധാരണയായി μS/cm-ൽ) റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യാൻ സെൻസറിന്റെ "സെൽ സ്ഥിരാങ്കം" ഉപയോഗിക്കുന്നു.