電導()是表示一個物體或電路,從某一點到另外一點,傳輸電流能力強弱的一種測量值,與物體的電導率和幾何形狀和尺寸有關。
现在国际单位制对这个数值的单位为西门子(Siemens,缩写“S”,國際電導單位;等於歐姆的倒數)。在过去,电导的单位为「姆歐」(Mho,由Ohm即欧姆这个词的字母顺序颠倒而得,或以℧来表示)。
與其它物理量的關係
對於純電阻線路,電導G\,\!與電阻R\,\!的關係方程式為
:G =1/R\,\!。
歐姆定律是
:V=IR\,\!;
其中,V\,\!是電壓,I\,\!是電流。
所以,可以得到歐姆電導定律的關係方程式:
:G=I/V\,\!。
請注意,當阻抗是複值時,這些關係方程式不成立。這時,電導與電納B\,\!和導納Y\,\!的關係方程式為
:Y = G + j B\,\!,
或者,
:G = Re (Y)\,\!,
其中,j\,\!是虛數單位。
一個截面面積為A\,\!,長度為\ell\,\!的物體,其電導G\,\!可以由電導率\sigma\,\!求得:
:G=\frac{\sigma \, A}{\ell}\,\!。
電路等效電導的運算
從克希荷夫電路定律,我們可以演繹電導元件的綜合法則。
並聯電路
給予兩個並聯的電導元件G_1\,\!、G_2\,\!。這兩個電導元件兩端的電壓必相等。按照克希荷夫電流定律,總電流I_{eq}\,\!是
: I_{eq} = I_1 + I_2\,\! ;
其中,I_1\,\!、I_2\,\!分別為通過電導元件G_1\,\!、G_2\,\!的電流。
將歐姆電導定律的方程式代入,可以得到
: G_{eq} V = G_1 V + G_2 V\,\!。
所以,等效電導G_{eq}\,\!是
: G_{eq}= G_1 + G_2\,\!。
串聯電路
給予兩個串聯的電導元件G_1\,\!、G_2\,\!。通過這兩個電導元件的電流必相等。按照克希荷夫電壓定律,總電壓V_{eq}\,\!等於兩個電導元件兩端的電壓V_1\,\!、V_2\,\!的總和:
: V_{eq} = V_1 + V_2\,\!。
將歐姆電導定律的方程式代入,可以得到
: \frac {I}{G_{eq}} = \frac {I}{G_1} + \frac {I}{G_2}\,\!。
所以,等效電導G_{eq}\,\!是
: \frac {1}{G_{eq}} = \frac {1}{G_1} + \frac {1}{G_2}\,\!。
重新編排,
: G_{eq} = \frac{G_1 G_2}{G_1+G_2}\,\!。
小信號元件電導
我們可以應用電導於電子元件,像電晶體或二極體。通常,我們會採用小信號模型(),在一個給定的直流操作點,稱為Q-點(),相關的元件方程式會被線形化。所得到的小信號元件電阻的倒數,就是小信號元件電導。若想知道更詳細資料,請參閱爾利效應。
參考文獻
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參考資料
参见
- 西門子 (单位)
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