描述导电能力的物理量有哪些

㈣ 电导的测定及应用 实验报告 物化实验

一、实验目的和要求
1、理解溶液的电导、电导率和摩尔电导的概念
2、掌握电导率仪的使用方法
3、 掌握交流电桥测量溶液电导的实验方法及其应用
二、实验内容和原理
1、电导率的概念
电导是描述导体导电能力大小的物理量,以G来表示
其中l/A为电导池常数,以Kcell来表示,к为电导率.
通常由于电极的l和A不易精确测量,因此在实验中用一种已知电导率的溶液先求出电导池的常数Kcell,然后再把欲测的的溶液放入该电导池中测出其电导值,在根据上式求出其电导率.
溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距为1m的两平行板电极之间的电导,以m表示.摩尔电导率与电导率的关系为
在很稀的溶液中,强电介质的摩尔电导率与其了、浓度的平方根成直线函数.用公式表示为：
若通过浓度的平方根与摩尔电导率作图,外推即可求得无限稀释时的摩尔电导率.
惠斯登电桥基本原理
如图所示的电路图中,
实验中,通过调整电桥上的示波器,使得通过其上的电流为零,即表明C点和D点的电势相等,可以等到如下关系:
亦即
通过调节电桥臂的比值,就可以得出Rx的值.
三、主要仪器设备
仪器：音频振荡器1台；示波器1台；电导率仪；电导池；铂电极1支；转盘电阻箱3只；恒温槽装置1套；50mL移液管4支；100mL容量瓶4个
试剂：0.02mol/dm3标准KCl溶液,0.1mol/dm3标准醋酸溶液
四、操作方法和实验步骤
1、溶液的配制
用0.02mol/L的KCl溶液配制不同浓度的KCl溶液,其浓度分别为0.02、0.02/2、0.02/4、0.02/8、0.02/16.并分别做好标记,放入25℃的恒温槽中备用.
2、电路的连接
按照上图连接好电路图.注意需要按照电路图中ABCD四个点来连线.
3、测定不同浓度的KCl溶液的电阻
将电极插入溶液中,按照浓度依次升高的顺序分别测定5个溶液的电阻值.将电桥臂按照1：1、1：2、1：3三种形式进行测量.记录测定出来的数据.
4、用电导率仪来测定自来水和去离子水的电导率
首先对于使用高调还是低调进行估计和判断,如果电导率大于300×10-4S/m,则使用高调,反之则使用低调.在测量之前首先要校准,即在校准档将指针调至最大.测量时同样要注意从大量程向小量程调,最终达到精确.
五、实验数据记录和处理
25℃时0.02mol/dm3KCl溶液的电导率为0.2765S/m
1、 电导池常数
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℃时的结果
KCl浓度/mol•L-1 KCl浓度mol/m3 KCl浓度平方根 次数 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浓度的平方根对∧m作散点图并进行线性回归分析得到如下图形：
3. 的计算
通过图所拟合的线性回归方程可知,当 =0时,∧m=0.015 S•m2•mol-1,即
=0.015 S•m2•mol-1
六、实验结果与分析
查阅KCl溶液 的标准值为0.01499 S•m2•mol-1
则可以计算其相对误差 Er=|0.01499-0.015|/0.01499=0.667‰
七、讨论与心得
1、实验中不必扣除水的电导.因为经测定,实验所使用的去离子水的电导与待测溶液的电导相差几个数量级,因此不会对实验结果产生很大的影响.
2、溶液配制时的问题：溶液时由大浓度向小浓度一瓶一瓶稀释过来的.一旦某一瓶配制出现偏差,则将影响到后面的几瓶,因此在溶液配制的时候要及其小心,我认为这也是影响实验准确性的一个很重要的因素.
3、浓度较小时,信号不明显,即某个电阻改变一个大阻值,其示波器的变化不大,可能会导致大的偏差.
思考题：
1、如何定性地解释电解质的摩尔电导率随浓度增加而降低?
答：对强电解质而言,溶液浓度降低,摩尔电导率增大,这是因为随着溶液浓度的降低,离子间引力变小,粒子运动速度增加,故摩尔电导率增大.
对弱电解质而言,溶液浓度降低时,摩尔电导率也增加.在溶液极稀时,随着溶液浓度的降低,摩尔电导率急剧增加.
2、为什么要用音频交流电源测定电解质溶液的电导?交流电桥平衡的条件是什么?
答：使用音频交流电源可以使得电流处于高频率的波动之中,防止了使用直流电源时可能导致的电极反应,提高测量的精确性.
3、电解质溶液电导与哪些因素有关?
答：电解质溶液导电主要与电解质的性质,溶剂的性质,测量环境的温度有关.
4、测电导时为什么要恒温?实验中测电导池常数和溶液电导,温度是否要一致?
答：因为电解质溶液的电导与温度有关,温度的变化会导致电导的变化.实验中测电导池常数和溶液电导时的温度不需要一致,因为电导池常数是一个不随温度变化的物理量,因此可以直接在不同的温度下使用.

㈤ 一点都不懂，电阻的倒数是什么意思，我

事物都有两面性。描述商品的贵贱常用单价，比方1千克卖多少元，也可以说1元能买多少千克。两者互为倒数关系。
又如速度，每小时行走多少公里，有时也说行走1公里需要多少小时，是速度的倒数。
某人完成一件工程需要10天，那么10天的倒数就表示此人完成这件工程的速率(每天完成1/10)。
电阻是描述导体对电流的阻碍作用，电阻大就是阻碍能力大。电阻的倒数称作电导，用g表示。电导是描述导体导电能力的物理量，电导大的物体容易导电。电导的单位为西门子，也有的叫姆欧，1西门子=1/欧姆。用电导写的欧姆定律是Ⅰ=Ug。相应地，电阻率的倒数叫电导率，用希腊字母γ表示。

㈥ 在电工学中常用物理量“电导”（符号为G）来表示导体的导电能力．导电能力强，则电导G的值大；导电能力弱

㈦ 导电性能的物理量.为了弄清电阻率的大小与什么有关

A、电阻率是表征材料导电性的物理量，电阻率越小，导电性能越好．故A错误．
B、各种材料的电阻率都与温度有关，金属导体的电阻率随温度的升高而增大．故B正确．
C、超导体是指当温度降低到接近绝对零度的某一临界温度时，它的电阻突然变为零．故C正确．
D、有些的合金的电阻率几乎不受温度的影响，通常用它们制成标准的电阻．故D正确．

㈧ 电路基本物理量

基本物理量有:
1、电流，电荷有规则的定向运动形成电流，电流强度是在电场的作用下单位时间内通过某一导体截面的电量；
2、电压，电场中任意两点的电位差，在数值上等于电场力把单位正电荷从某点移到另一点所做的功；
3、电位，电位在物理学中称为电势，是表示电场中某点的性质的物理量，表明正电荷位于该点时，所具有电位能的大小；
4、电动势，电动势表示电源的性质的物理量，电动势在数值上等于非电场力把单位正电荷从电源的低电位端经电源内部移到高电位端所做的功。
一、电路基本物理量和元件

电流：电荷的定向移动形成电流。

电压：从数学角度看，电压是电场强度沿两点之间连线对路径的线积分。由于静电场是保守场，故此积分与路径无关。从能量的角度来看，电压是把单位正电荷从一点移动到另一点时电场力做的功。

功率：瞬时功率等于电压和电流的乘积， p(t)=u(t)\times i(t) 。当电压、电流为周期量时，瞬时功率可以分解为两部分：

p(t)=UIcos\varphi [1+cos2\omega t]-UIsin\varphi sin2\omega t

式中第一项在一个周期上的积分恒为非负值，表示负载消耗的功率，称为有功功率（平均功率）， P=UIcos\varphi 。

第二项在一个周期上的积分为零，其瞬时值表示电源和储能元件交换能量的功率，将其最大值称为无功功率， Q=UIsin\varphi 。

可以用一个复数将有功功率和无功功率统一起来。定义复功率为 S^*=UI^*=P+\mathrm{j}Q 。

当 2\omega t=\frac{3\pi }{2} 时， p(t) 达到最大值 2UI(=\sqrt 2U\times \sqrt 2I) ，亦即电源需要提供给负载的最大功率瞬时值，用电压、电流的有效值表示，称为视在功率（容量）， S=UI 。视在功率也是复功率的模。

功率因数： \lambda =\frac{P}{S} ，表示有功占容量的比例。

电阻：将电压与电流的比值定义为电阻。 R=\frac{U}{I}

在一定温度下，若R保持不变， 则称为线性电阻。

电阻元件是把电能转换成其他形式能的元件。

线性电阻电流与电压成正比的原因在于，根据经典的金属导电理论，导体中自由电子的漂移速度正比于导体中的电场，即

J=\gamma E

将上式积分，并定义 R=\frac{l}{\gamma S} ，从而得到

u=iR

电感：将电流产生的磁链与该电流的比值定义为电感。 L=\frac{\Psi }{i}

这样定义是因为在没有铁磁物质存在时，磁链与电流成正比。因此将比例系数定义为电感，反映了电流产生磁通和磁场能量的储存。

电容：设有两个带等量异号电荷的导体，将导体上电荷和两导体间的电压的比值定义为两导体间的电容。 C=\frac{q}{u}

电容反映了电荷产生电场和电场能量的储存。

相量：相量是一个复数，它的模是正弦量的有效值，它的辐角是正弦量的初相。（适用于正弦稳态）

阻抗：一个端口的端电压相量和电流相量的比值定义为该端口的阻抗， Z=\frac{\dot U}{\dot I} 。阻抗的代数形式为 Z=R+\mathrm{j}X ，其中R为电阻分量，X为电抗分量。

导纳：阻抗的倒数称为导纳。

二、电路定律及定理

基尔霍夫定律：

KCL：在集总电路中，对任意结点，流出结点电流的代数和为零。

KVL：在集总电路中，对任意回路，沿回路电压降落的代数和为零。

叠加定理：在线性电阻电路中，各处电压或电流等于各个电源单独作用时该处电压或电流的叠加。

齐性定理：在线性电路中，当所有激励同时变化K倍时，响应也同样变化K倍。

替代定理：若一端口电压（电流）为u(i)，则可以用一个电压为u（电流为i）的电压源（电流源）等效替代该端口。

戴维宁定理：一端口可以用电压源和电阻的串联组合等效替代，电压源的电压等于端口的开路电压，电阻等于端口内全部独立电源置零后的的输入电阻。

诺顿定理：一端口可以用电流源和电阻的并联组合等效替代，电流源的电流等于端口的短路电流，电阻等于端口内全部独立电源置零后的的输入电阻。

特勒根定理：对于两个拓扑结构相同的电路，有 \sum_{k=1}^{n}{u_k i_k^*}=0 ， \sum_{k=1}^{n}{u_k^* i_k}=0 （拟功率定理）

互易定理：对于只有一个激励的线性电路，激励和响应互换位置后，其比值保持不变。

最大功率传输定理：设电源的等效阻抗 Z_{eq}=R_{eq}+jX_{eq} ，则当 R=R_{eq},X=-X_{eq} 时，负载功率取得最大值。

三、电路分析计算中的概念及方法

回路电流法：取定参考方向，列l=b-n+1个KVL方程，求解各回路的电流。

注意：当电路中存在无伴电流源时，可将电流源两端电压设为变量列入方程。

结点电压法：取定参考结点，列n-1个KCL方程，求解各结点的电压。

注意：当电路中存在无伴电压源时，可将电压源电流设为变量列入方程。

虚短：理想运放的同相端和反相端的电压相等。

虚断：流入理想运放的同相端和反相端的电流为零。

换路定则：在动态电路中，换路前后电感的磁链和电流不发生突变，电容的电荷和电压不发生突变。

动态电路的响应：动态电路的全响应=零输入响应+零状态响应=自由分量+强制分量=稳态分量+瞬态分量

阶跃响应、冲激响应：激励为单位阶跃函数（冲激函数）的零状态响应。

时间常数：RL电路的时间常数为 \tau =\frac{L}{R} ，反映了过渡过程的进展速度。（RC电路同理）

一阶电路的三要素法：初始值、特解和时间常数称为一阶电路全响应的三要素。知道了这三个要素，就可根据公式直接写出一阶电路的全响应。

二阶电路的响应：分为过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情形。其判别式 \Delta =R-2\sqrt \frac{L}{C}

耦合因数：耦合电感的耦合因数 k=\frac{M}{\sqrt{ L_1L_2}}

理想变压器的理想化条件：无损耗、全耦合，L1/L2为定值

谐振：外施激励频率与电路固有频率相等的情况称为谐振。谐振时，电路阻抗为纯电阻，电抗电压为零（ U_L,U_C 互为相反数），电压与电流同相，电路只消耗有功功率。

㈨ 描述导体导电能力的物理量有哪些,导体的导电能力与哪些因素有关

可能与以下原因有关
(1)导电性能与导体电阻有关
(2)导体的导电能力与电阻的大小有关,其值越大,导体的导电能力越弱。

㈩ 物体导电性用什么描述

物体导电性用（电阻率）描述
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件（常温下20°C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度有关。
电阻率在国际单位制中的单位是Ω·m，读作欧姆米，简称欧米。常用单位为“欧姆·厘米”。