Conductance : Qu’est-ce que c’est ? (Définition, unités et formule)

Qu’est-ce que la conductance ?

La conductance (également appelée conductance électrique) est définie comme le potentiel d’une substance à conduire l’électricité. La conductance est la mesure de la facilité avec laquelle le courant électrique (c’est-à-dire le flux de charge) peut traverser un matériau. La conductance est l’inverse (ou réciproque) de la résistance électrique, représentée par 1/R.

Pour mieux comprendre la conductance, il faut se rappeler la résistance d’un objet. Dans un sens qualitatif, la résistance nous indique la difficulté de passage d’un courant électrique. La résistance entre deux points peut être définie au sens quantitatif comme la différence de tension qui est nécessaire pour transporter un courant unitaire à travers les deux points spécifiés.

La résistance d’un objet est représentée comme le rapport entre la tension à travers quelque chose et le courant qui le traverse. La résistance est mesurée en Ohms. La conductance d’un composant est une détermination de la vitesse à laquelle le courant peut circuler dans le composant. La conductance est mesurée en Siemens (S).

Formule de conductance et unités de mesure

En électronique, la conductance est une mesure du courant généré pour une tension appliquée donnée par un dispositif de circuit. Typiquement dénotée par la lettre G, la conductance est la résistance réciproque, R. Pour définir la formule, nous devons appliquer la loi d’Ohm qui stipule que à partir de laquelle R peut être calculé comme

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Le mot conductivité est le contraire de cette expression. Il est exprimé comme un rapport entre le courant et la tension.

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La conductivité est exprimée en G et l’unité de mesure était le « mho ». Plus tard, après quelques années, les chercheurs ont remplacé l’unité par « Siemens » qui était désignée par la lettre S. Lorsque l’on regarde la résistance par rapport à la conductance – la conductance est l’inverse de la résistance (c’est-à-dire 1/résistance), comme indiqué ci-dessous:

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Comment calculer la conductance ?

La conductance peut être calculée à l’aide de la résistance, du courant, de la tension et de la conductivité.

Par exemple pour un élément de circuit particulier qui a une résistance de , déterminer la valeur de la conductance. On sait

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En substituant la valeur de R donnée et la valeur de la conductance, on peut obtenir

L’exemple suivant est un circuit électrique, dans lequel une entrée de 5V génère un courant de 0,3A dans une longueur de fil. Selon la loi d’Ohm V=IR à partir de laquelle la résistance peut être calculée comme

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La conductance est l’inverse de la résistance. Donc,

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En substituant les valeurs de i et v, on peut déduire la valeur de la conductance comme 0,06 Siemens

La conductance peut être calculée à partir de la conductivité. Supposons que l’on donne un fil de section ronde de rayon r et de longueur L avec une valeur de résistivité connue du matériau du fil, on peut déterminer la conductance G du fil. La relation entre G et est

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où

Par exemple, s’il existe une tige de fer avec un rayon de 0,001 mètre et une longueur de 0,1 mètre, calculer la conductance de la tige. Supposons que du fer soit Siemens/m. La surface est calculée en utilisant comme . En faisant une autre substitution, on trouve que la conductance est de 324 Siemens.

Conductivité

La conductivité attribue à la capacité d’un matériau à transférer de l’énergie et est l’une des propriétés caractéristiques qui est utilisée pour décrire les propriétés électromagnétiques des matériaux. Elle quantifie l’effet de la matière sur le passage du courant en réponse à un champ électrique. Elle est également comprise comme une propriété du matériau qui détermine la densité du courant conducteur en réponse à un champ électrique appliqué. La conductance d’un conducteur dépend de plusieurs facteurs dont sa forme, ses dimensions et la propriété du matériau appelée sa conductivité.

La conductivité est exprimée en et mesurée en Siemens par mètre. L’opposé de la résistance est la conductivité. La résistance étant l’opposé du flux de courant, la conductivité est la quantité de courant qu’un matériau peut transporter. Par exemple, un matériau à faible résistance est hautement conducteur et vice-versa. La conductivité est également connue sous le nom de conductance spécifique. Il existe différents types de conductivité à savoir électrique, thermique, ionique et acoustique.

Conductivité vs Conductance

Le degré auquel un matériau donné conduit l’électricité est appelé conductivité. Elle est calculée comme le rapport entre la densité de courant dans le matériau et le champ électrique qui produit le flux de courant. Elle calcule la quantité d’énergie qui peut effectivement se déplacer dans un système, comme dans le circuit électrique. La capacité d’un objet à transmettre la chaleur, le son ou l’électricité est appelée conductivité.

La conductance indique dans quelle mesure un objet conduit l’électricité, exprimée en unités de Siemens. Elle est mesurée comme le rapport entre le courant qui circule et la différence de potentiel existante. Elle dépend des dimensions du conducteur. La conductance fait référence à la quantité d’énergie transmise à travers un matériau ou une substance.

Applications de la mesure de la conductivité électrique

Conductivité électrique et agriculture

Connaître la conductivité électrique du sol est extrêmement important pour la santé et la croissance des cultures lorsqu’il s’agit de l’industrie agricole. Les agriculteurs, ainsi que les cultivateurs, sont souvent préoccupés par la surveillance des phosphates, des nitrates, du calcium et du potassium du sol, car ces nutriments sont essentiels à la réussite de la croissance des plantes.

La vérification de la conductivité électrique (CE) du sol aidera les cultivateurs à suivre tous les nutriments présents dans leur sol. La CE peut indiquer le nombre de nutriments dans le sol et aider les cultivateurs à déterminer si leur sol a besoin de plus de nutriments ou s’il y a trop de nutriments. L’utilisation de capteurs pour évaluer la conductivité électrique apparente du sol (EC) offre un moyen de surmonter ces contraintes.

Conductivité électrique et traitement de l’eau

La conductivité électrique (EC) joue un rôle majeur dans différentes applications de la qualité de l’eau. Dans le traitement des eaux usées, la CE est évaluée pour s’assurer que la salinité des eaux usées sortantes est égale à celle de la masse d’eau dans laquelle elles sont rejetées. Le rejet d’une eau qui a une salinité extrêmement élevée ou faible peut nuire à la santé de la vie aquatique.

Conductivité électrique et bain de galvanisation

La conductivité peut également avoir un impact sur les eaux galvanisées et est un contrôle commun dans des industries telles que l’aérospatiale, l’automobile et les bijoux. Les bains de rinçage des métaux sont également utilisés pour extraire les produits chimiques résiduels des articles plaqués. Lorsque cela se produit, les rinçages à contre-courant aident à atténuer les eaux usées produites.

La mesure de la conductivité du processus de placage à ce stade décide si plus d’eau est nécessaire et doit être rincée. Les mesures de la conductivité peuvent être utilisées pour fournir des mesures utiles spécifiques à l’industrie telles que les solides dissous totaux (TDS) et la salinité

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