电导

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提示:本条目的主题不是電導率電傳導

電導 (electrical conductance) 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”)。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,或以上下颠倒的Ω来表示)。

與其它物理量的關係[编辑]

對於純電阻線路,電導 G\,\!電阻 R\,\! 的關係方程式為

G =1/R\,\!

歐姆定律

V=IR\,\!

其中,V\,\!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\,\!導納 Y\,\! 的關係方程式為

Y = G + j B\,\!

或者,

G = Re(Y)\,\!

其中,j\,\!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[编辑]

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[编辑]

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}\,\!

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}\,\!

 G_{eq}= G_1 + G_2\,\!

串聯電路[编辑]

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}\,\!

\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[编辑]

我們可以應用電導於電子元件,像電晶體二極體。通常,我們會採用小信號模型 (small-signal model) ,在一個給定的直流操作點,稱為 Q-點 (Q-point) ,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[编辑]

  • Halliday, David; Robert Resnick, Jearl Walker. Fundamental of Physics 7th. USA: John Wiley and Sons, Inc. 2005. ISBN 0-471-23231-9. 

參閱[编辑]

導抗
實數 虛數 複數 單位
抗性 電阻(R) 電抗(X) 阻抗(Z) 歐姆(Ω)
導性 電導(G) 電納(B) 導納(Y) 西門子(S)