电导、电导率、电导仪、电阻、电阻率--关系.pdf

电导表示某一种导体传输电流能力强弱程度。单位是西门子，简称西，符号S。或姆欧。对
于纯电阻线路，电导与电阻的关系方程为G=1/R，其中G为物体电导，导体的电阻越小，
电导就越大，数值上等于电阻的倒数:G=1/R。在交流电路中电导定义为导纳的实部（注
意：不是电阻的倒数）：Y=G+jB。电导会随着温度的变化而有所变化。
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电导率(electricconductivity)是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。当施加电压于
导体的两端时，其电荷载子会呈现朝某方向流动的行为，因而产生电流。电导率是以欧姆
定律定义为电流密度和电场强度的比率：有些物质会有异向性(anisotropic)的电导率，
必需用3X3矩阵来表达（使用数学术语，第二阶张量，通常是对称的）。电导率是电阻率
的倒数。在国际单位制中的单位是西门子/米(S·m-1)：电导率仪(electricalconductivity
meter)是一种是用来测量溶液电导率的仪器。
电导仪:

1定义：测量物质导电能力的仪器。

测定水的电导率，根据标准曲线推断水矿化度的仪器。

水中含盐量愈大，水的导电性能愈强。故根据电导率的大小，可以推算水中矿化度的大
小。可测量超纯水和浓盐度水。

电导率:

1基本概念

（1）英文：conductivity(orspecificconductance)

（2）定义：电阻率的倒数为电导率，用希腊字母κ表示，κ=1/ρ。除非特别指明，电
导率的测量温度是标准温度（25°C）。

（3）单位：在国际单位制中，电导率的单位称为西门子/米（S/m），其它单位有：MS/cm，
S/cm，μS/cm。1S/m=1000mS/m=1000000μS/m=10mS/cm=10000μS/cm。
（4）说明：电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，
反之越小。另外，不少人将电导跟电导率混淆：电导是电阻的倒数，电导率是电阻率的倒数。
影响因素
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（1）温度：电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的增高而降低。半
导体的电导率随着温度的增高而增高。在一段温度值域内，电导率可以被近似为与温度成正
比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设定一个共同的参考温度。电导率与温
度的相关性，时常可以表达为，电导率对上温度线图的斜率。

（2）掺杂程度：固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造
成高电导率。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其它会分解为电解质的化
学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。
水越纯净，电导率越低（电阻率越高）。水的电导率时常以电导系数来纪录；电导系数是水
在25°C温度的电导率。

（3）各向异性：有些物质会有异向性(anisotropic)的电导率，必需用3X3矩阵来
表达（使用数学术语，第二阶张量，通常是对称的）

测量方法
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电导率的测量通常是溶液的电导率测量。

固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采
用交流信号作用于电导池的两电极板，由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G
而求得电导率σ。

电导率测量中最早采用的是交流电桥法，它直接测量到的是电导值。最常用的仪器设置
有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器，在一次仪表部分由电导池和温度传感器
组成，可以直接测量电解质溶液电导率。

4.1电导率的测量原理

电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板（或圆柱电极），放到
被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（为了避免溶液电解，通常为正弦波电压，频率
1～3kHz）。然后通过电导仪测量极板间电导。

电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G，另一个是溶液的几何参数S。电
导可以通过电流、电压的测量得到。根据关系式S=K×G可以等到电导率的数值。这一测量
原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。

而K=L/A

A——测量电极的有效极板

L——两极板的距离
这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下，电极常数可以通过几何尺
寸算出。当两个面积为1cm的方形极板，之间相隔1cm组成电极时，此电极的常数K=1cm。
如果用此对电极测得电导值G=1000μs，则被测溶液的电导率K=1000μs/cm。

一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。
标准溶液一般都使