Huruf besar-kecil

Huruf Latin kapital S. Namanya ditulis dengan huruf kecil: siemens. Huruf kecil s sudah dipakai untuk sekon.

Jangan tertukar

S bukan sekon s dan bukan sievert Sv. µS/cm pada alat ukur air adalah konduktivitas, bukan daya hantar sampel.

Di pelat, huruf S adalah komponen baja yang dibangun dari dua busur berjari-jari 60 dan tebal 40, lengkap dengan garis sumbu dan ukuran. Di sepanjang sumbunya dibor kapiler berisi air asin, dan di kedua ujungnya ada elektroda platina. Ion positif merah bergerak ke kutub negatif, ion negatif biru ke kutub positif, dan gelembung gas naik di elektroda. Di kiri atas sebuah alat mengumpulkan pembacaan; di bawahnya huruf Ω berputar terbalik: begitulah rupa tanda ℧, «mho», nama lama siemens. Di bawah, sebuah penanda bergerak di skala daya hantar dari nano- hingga satu siemens.

Paspor satuan · daya hantar listrik

Siemens

Satuan turunan SI · besaran: daya hantar listrik, admitansi

Seorang oseanograf menurunkan probe dari sisi kapal, dan yang diukurnya bukan garam, melainkan arus. Di antara elektroda probe mengalir arus bolak-balik, dan dari kuat arusnya alat mengetahui berapa banyak garam dalam air. Air laut menghantarkan arus jutaan kali lebih baik daripada air dari alat pemurni laboratorium. Sejak 1978 salinitas samudra ditentukan persis dengan cara ini.

Daya hantar adalah kebalikan hambatan. Hambatan menunjukkan seberapa besar penghantar menghalangi arus, daya hantar menunjukkan seberapa mudah arus melewatinya. Satu siemens adalah daya hantar ketika tegangan 1 V mendorong arus 1 A. Lord Kelvin mengusulkan agar satuan ini disebut «mho»: kata «ohm» yang dibaca terbalik.

Notasi	S
Definisi	ampere per volt · A/V · Ω⁻¹ · kg⁻¹·m⁻²·s³·A²
Nilai acuan	kuantum daya hantar 2e²/h — 77,480 917 µS · larutan KCl 0,01 mol/L — 1413 µS/cm pada 25 °C · 1 S = 1 ℧
Diperkenalkan	mho, ℧ — sejak 1883 · siemens dalam SI sejak 1971, Konferensi Umum XIV
Standar	ISO 80000-6 · ISO 7888 · IEC 60746-3 · SI Brochure 9th ed.
Nilai khas	5,5 µS/m — air ultramurni · 5,3 S/m — air laut · 60 MS/m — tembaga

Ke konversi Ke salinitas samudra

01 · Definisi

Satu ampere untuk setiap volt

Daya hantar G sama dengan arus yang mengalir melalui penghantar pada tegangan satu volt. Ini kebalikan dari hambatan: penghantar 1 kΩ berarti 1 mS, penghantar 1 Ω berarti 1 S. Siemens praktis dipakai ketika arus mengalir lewat beberapa jalur sekaligus. Daya hantar cabang-cabang paralel cukup dijumlahkan.

Di dalam logam arus dibawa oleh elektron, di dalam air oleh ion garam terlarut. Air murni hampir tidak menghantarkan listrik, tetapi setiap sejumput garam menambah ion. Karena itu dari daya hantar air orang bisa menilai berapa banyak garam di dalamnya. Untuk itu dipakai konduktivitas: daya hantar sebuah kubus zat yang dinyatakan relatif terhadap panjang dan luasnya.

G — daya hantar, S · R — hambatan, Ω · I — arus, A · U — tegangan, V · κ — konduktivitas, S/m · L — panjang, m · A — luas penampang, m² · α — koefisien suhu, 1/K

Dimensi

M⁻¹ L⁻² T³ I²

arus per tegangan

Kuantum

77,5 µS

2e²/h, satu rantai atom

Air laut

53 mS/cm

salinitas 35, 25 °C

Interaktif · empat cabang paralel

Mengapa pada rangkaian paralel yang dijumlahkan siemens, bukan ohm

Baterai 10 V mencatu empat resistor yang dirangkai paralel. Setiap cabang bisa dinyalakan dan dimatikan. Titik-titik merah adalah arus di cabang; makin besar daya hantarnya, makin cepat titik itu berlari. Arus tiap cabang sama dengan daya hantarnya dikali 10 V, dan arus-arus itu dijumlahkan. Karena itu daya hantar pun dijumlahkan, sedangkan hambatan total dihitung lewat pecahan.

Daya hantar

Hambatan

1 / G

Arus baterai

G × 10 V

Siemens dan siemens per sentimeter

Alat ukur air mengukur daya hantar di antara dua elektroda, tetapi menampilkan konduktivitas. Untuk itu ia membagi siemens dengan konstanta sel, yaitu perbandingan jarak antarelektroda dengan luasnya. Pada sel dengan elektroda 1 cm² yang berjarak 1 cm, angkanya sama, hanya satuannya berbeda: µS dan µS/cm. Jika elektroda dijauhkan dua kali lipat, daya hantar turun separuhnya, sedangkan konduktivitas tetap sama.

Interaktif · konduktometer dalam segelas air

Mengapa garam menghantarkan arus, sedangkan gula tidak

Di kiri ada konduktometer; sensornya dicelupkan ke dalam gelas 200 mL. Alat memberikan tegangan bolak-balik di antara dua elektroda platina dan mengukur arusnya. Titik merah adalah ion natrium dan logam lain, titik biru adalah ion klor dan sisa asam. Setiap kali tegangan berganti tanda, ion berbalik ke elektroda yang lain. Dengan sendok di atas Anda bisa menambahkan garam atau gula. Kompor kecil di bawah gelas memanaskan atau mendinginkan air. Kaca pembesar di kanan memperlihatkan bahwa ion menyeret selubung molekul air bersamanya. Tegangan bolak-balik dalam adegan ini diperlambat seribu kali.

kiri: konduktometer · elektroda 1 cm² · frekuensi 1 kHz, diperlambatkanan: ion dalam selubung air · µS/cm pada 25 °C

Air dalam gelas

Tambahkan

Suhu air

Jarak antarelektroda

Konduktivitas listrik

—

Daya hantar sel

—

—

Hambatan

—

Garam dalam air

—

—

Gula dalam air

—

—

Pilih jenis air lalu tambahkan garam ke dalamnya.

02 · Konversi

Dalam siemens

Satuan	Nilai	Di mana dijumpai
{n}	{v}	{note}

Mho, ℧, tepat sama dengan satu siemens. Satuan ini masih dijumpai dalam literatur teknik Amerika.

Untuk air ditulis µS/cm. 1 µS/cm = 0,1 mS/m = 100 µS/m — ini konduktivitas yang sama.

Alat ukur TDS menampilkan TDS dalam mg/L. Ini bukan pengukuran, melainkan konversi: konduktivitas dikalikan 0,5—0,7.

03 · Orde besaran

Konduktivitas dari 10⁻¹⁸ hingga 10⁸ S/m, skala logaritmik

04 · Alat ukur

sel dua elektroda

Tegangan bolak-balik menggerakkan ion maju-mundur di antara dua pelat. Tegangan searah tidak cocok: gas akan terbentuk di elektroda dan pembacaan akan bergeser.

sensor toroidal

Tidak ada elektroda. Cincin pertama menginduksi arus melingkar di dalam cairan, cincin kedua menangkapnya. Dengan cara ini diukur asam dan limbah kotor yang akan menggerogoti logam.

probe CTD

Probe diturunkan dari kapal dengan kabel baja. Alat ini mengukur konduktivitas, suhu, dan kedalaman berkali-kali dalam satu detik. Dari tiga angka itu diperoleh salinitas di setiap meter.

kontak titik kuantum

Jika penghantar dipersempit hingga beberapa atom saja, daya hantarnya turun tidak secara mulus, melainkan bertangga. Setiap anak tangga sama dengan 2e²/h, sekitar 77,5 µS.

05 · Aturan penulisan

Benar

2 mS, 77,5 µS, 5 nS — spasi, S kapital

air: 450 µS/cm pada 25 °C — dengan suhu acuan

laut: 5,3 S/m atau 53 mS/cm

daya hantar sebagai ganti hambatan: G = 1/R

Salah

2 ms — itu dua milidetik, bukan milisiemens

53 mS/m alih-alih 53 mS/cm — kesalahan seratus kali lipat

1 mho, 1 ℧ dalam teks baru — kini ditulis S

450 мкСм/см dalam teks internasional sebagai ganti µS/cm

06 · Satuan tetangga

07 · Bagian sejarah

air laut standar

Catatan metrologi

Sejak 1978 salinitas samudra ditentukan dengan skala PSS-78. Skala ini adalah perbandingan dua konduktivitas: konduktivitas sampel dan konduktivitas larutan kalium klorida 32,4356 g per kilogram air, pada 15 °C. Jika perbandingannya sama dengan satu, salinitasnya 35. Untuk memeriksa salinometer di seluruh dunia, dikirimkan ampul tertutup berisi air laut standar. Pada setiap batch tertera rasio K₁₅-nya.

Konduktometer biasa diperiksa dengan larutan KCl. Larutan 0,01 mol/L memberikan 1413 µS/cm pada 25 °C. Konduktivitas air naik sekitar 2 % per derajat. Karena itu alat mengonversi pembacaan ke 25 °C, dan laporan mencantumkan kedua angka: hasil ukur dan suhunya.

kalibrasi dengan larutan KCl

Katalog besaran

seluruh indeks →

fondasi · 7 satuan

Tujuh satuan pokok SI

Mol

Indeks · semua besaran dalam satu halaman

Laboratorium di pintu masuk indeks

Setetes asam mengubah warna sari buah, garam mewarnai nyala api, air membeku karena satu ketukan. Di bawahnya semua halaman Simetrium, menurut bidang ilmu dan menurut abjad.

Buka indeks →

08 · Bahasa Anda

setiap tautan menuju halaman bahasa yang sungguh ada

Bacalah dalam bahasa Anda

diterjemahkan dan diperiksaterjemahan kasardalam antrean