Veľkosť písmen

Veľké latinské S. Názov sa píše s malým písmenom: siemens. Malé s je už sekunda.

Nezamieňať

S nie je sekunda s ani sievert Sv. µS/cm na prístroji na vodu je konduktivita, nie vodivosť vzorky.

Písmeno S na doske je oceľový diel zostavený z dvoch oblúkov s polomerom 60 a hrúbkou 40, s osami a kótami. Pozdĺž osi dielu je vyvŕtaná kapilára so slanou vodou, na jej koncoch sú platinové elektródy. Červené kladné ióny putujú k mínusu, modré záporné k plusu a pri elektródach stúpajú bublinky plynu. Vľavo hore prístroj načítava údaj, pod ním sa písmeno Ω otáča hore nohami: tak vyzerá značka ℧, „mho“, starý názov siemensu. Dole sa značka posúva po stupnici vodivosti od nano- po jeden siemens.

Pas jednotky · elektrická vodivosť

Siemens

Odvodená jednotka SI · veličina: elektrická vodivosť, admitancia

Oceánograf spúšťa sondu cez palubu a nemeria soľ, ale prúd. Medzi elektródami sondy tečie striedavý prúd a podľa jeho veľkosti prístroj zistí, koľko soli je vo vode. Morská voda vedie prúd mnohomiliónkrát lepšie ako voda z laboratórneho čističa. Od roku 1978 sa slanosť oceánu určuje práve takto.

Vodivosť je prevrátená hodnota odporu. Odpor ukazuje, ako veľmi vodič bráni prúdu, vodivosť — ako ľahko ním prúd prechádza. Jeden siemens je vodivosť, pri ktorej napätie 1 V ženie prúd 1 A. Lord Kelvin navrhoval nazývať túto jednotku „mho“: je to slovo „ohm“ prečítané odzadu.

Označenie	S
Definícia	ampér na volt · A/V · Ω⁻¹ · kg⁻¹·m⁻²·s³·A²
Referenčné hodnoty	kvantum vodivosti 2e²/h — 77,480 917 µS · roztok KCl 0,01 mol/L — 1413 µS/cm pri 25 °C · 1 S = 1 ℧
Zavedená	mho, ℧ — od roku 1883 · siemens v SI od roku 1971, 14. Generálna konferencia
Normy	ISO 80000-6 · ISO 7888 · IEC 60746-3 · SI Brochure 9th ed.
Typické hodnoty	5,5 µS/m — ultračistá voda · 5,3 S/m — morská voda · 60 MS/m — meď

K prevodu K slanosti oceánu

01 · Definícia

Ampér na každý volt

Vodivosť G sa rovná prúdu, ktorý prechádza vodičom pri napätí jeden volt. Je to prevrátená hodnota odporu: vodič s odporom 1 kΩ má vodivosť 1 mS, vodič s odporom 1 Ω — 1 S. Siemensy sa hodia všade tam, kde prúd tečie niekoľkými cestami naraz. Vodivosti paralelných vetiev sa jednoducho sčítajú.

V kove nesú prúd elektróny, vo vode ióny rozpustených solí. Čistá voda takmer nevedie, ale každá štipka soli pridá ióny. Preto sa podľa vodivosti vody usudzuje, koľko je v nej solí. Na to slúži konduktivita: vodivosť kocky látky vztiahnutá na jej dĺžku a plochu.

G — vodivosť, S · R — odpor, Ω · I — prúd, A · U — napätie, V · κ — konduktivita, S/m · L — dĺžka, m · A — prierez, m² · α — teplotný koeficient, 1/K

Rozmer

M⁻¹ L⁻² T³ I²

prúd na napätie

Kvantum

77,5 µS

2e²/h, jediná reťaz atómov

Morská voda

53 mS/cm

slanosť 35, 25 °C

Interaktívne · štyri paralelné vetvy

Prečo sa pri paralelnom zapojení sčítajú siemensy, a nie ohmy

Batéria 10 V napája štyri paralelne zapojené rezistory. Každú vetvu možno zapnúť a vypnúť. Červené bodky sú prúd vo vetve; bežia tým rýchlejšie, čím väčšia je jej vodivosť. Prúd každej vetvy sa rovná jej vodivosti vynásobenej 10 V a prúdy sa sčítajú. Preto sa sčítajú aj vodivosti, kým celkový odpor sa počíta cez zlomky.

Vodivosť

Odpor

1 / G

Prúd z batérie

G × 10 V

Siemensy a siemensy na centimeter

Prístroj na vodu meria vodivosť medzi dvoma elektródami, ale zobrazuje konduktivitu. Delí pritom siemensy konštantou cely — pomerom vzdialenosti elektród k ich ploche. V cele s elektródami 1 cm² vzdialenými 1 cm sú čísla rovnaké, líšia sa iba jednotky: µS a µS/cm. Keď elektródy oddialite na dvojnásobok, vodivosť klesne na polovicu, ale konduktivita zostane rovnaká.

Interaktívne · konduktometer v pohári vody

Prečo soľ vedie prúd a cukor nie

Vľavo je konduktometer, jeho snímač je ponorený do pohára s objemom 200 mL. Prístroj privádza medzi dve platinové elektródy striedavé napätie a meria prúd. Červené bodky sú ióny sodíka a ďalších kovov, modré ióny chlóru a kyselinových zvyškov. Zakaždým, keď napätie zmení znamienko, ióny sa otočia k druhej elektróde. Lyžičkou hore môžete pridať soľ alebo cukor. Platnička pod pohárom vodu ohrieva alebo chladí. V lupe vpravo vidno, že ión za sebou ťahá obal z molekúl vody. Striedavé napätie je v scéne spomalené tisíckrát.

vľavo: konduktometer · elektródy 1 cm² · frekvencia 1 kHz, spomalenévpravo: ión vo vodnom obale · µS/cm pri 25 °C

Voda v pohári

Pridať

Teplota vody

Vzdialenosť elektród

Elektrická konduktivita

—

Vodivosť cely

—

—

Odpor

—

Soľ vo vode

—

—

Cukor vo vode

—

—

Vyberte vodu a pridajte do nej soľ.

02 · Prevod

V siemensoch

Jednotka	Hodnota	Kde sa vyskytuje
{n}	{v}	{note}

Mho, ℧, sa rovná presne jednému siemensu. V americkej technickej literatúre sa s ním stretnete dodnes.

Pri vode sa píše µS/cm. 1 µS/cm = 0,1 mS/m = 100 µS/m — ide o tú istú konduktivitu.

Merače TDS ukazujú TDS v mg/L. Nie je to meranie, ale prepočet: konduktivita sa násobí číslom 0,5—0,7.

03 · Rády veličín

Konduktivita od 10⁻¹⁸ do 10⁸ S/m, logaritmická stupnica

04 · Meracie prístroje

dvojelektródová cela

Striedavé napätie ženie ióny medzi dvoma doskami tam a späť. Jednosmerné sa nehodí: na elektródach by sa vylučoval plyn a údaj by sa posúval.

toroidný snímač

Elektródy tu nie sú. Prvý prstenec indukuje v kvapaline kruhový prúd, druhý ho zachytí. Tak sa merajú kyseliny a znečistené odpadové vody, ktoré by kov rozleptali.

sonda CTD

Sondu spúšťajú z lode na lane. Meria konduktivitu, teplotu a hĺbku mnohokrát za sekundu. Z týchto troch čísel sa získa slanosť v každom metri.

kvantový bodový kontakt

Keď sa vodič zúži na niekoľko atómov, vodivosť neklesá plynulo, ale po schodoch. Každý schod sa rovná 2e²/h, asi 77,5 µS.

05 · Pravidlá zápisu

Správne

2 mS, 77,5 µS, 5 nS — medzera, veľké S

voda: 450 µS/cm pri 25 °C — s referenčnou teplotou

more: 5,3 S/m alebo 53 mS/cm

vodivosť namiesto odporu: G = 1/R

Nesprávne

2 ms — to sú dve milisekundy, nie milisiemensy

53 mS/m namiesto 53 mS/cm — stonásobná chyba

1 mho, 1 ℧ v novom texte — dnes sa píše S

450 мкСм/см v medzinárodnom texte namiesto µS/cm

06 · Susedné jednotky

07 · Historický oddiel

štandardná morská voda

Metrologická poznámka

Od roku 1978 sa slanosť oceánu určuje podľa stupnice PSS-78. Je to pomer dvoch konduktivít: vzorky a roztoku chloridu draselného, 32,4356 g na kilogram vody, pri 15 °C. Ak sa pomer rovná jednej, slanosť je 35. Na kontrolu salinometrov po celom svete sa rozosielajú zatavené ampulky štandardnej morskej vody. Na každej šarži je uvedený jej pomer K₁₅.

Bežné konduktometre sa kontrolujú roztokmi KCl. Roztok 0,01 mol/L dáva 1413 µS/cm pri 25 °C. Konduktivita vody rastie asi o 2 % na každý stupeň. Preto prístroj prepočítava údaj na 25 °C a do protokolu sa píšu obe čísla: nameraná hodnota aj teplota.

overenie roztokom KCl

Katalóg veličín

celý register →

základ · 7 jednotiek

Sedem základných jednotiek SI

Laboratórium pri vstupe do registra

Kvapka kyseliny zmení farbu šťavy, soľ zafarbí plameň, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všetky listy Simetria podľa odborov a abecedne.

Otvoriť register →

08 · Váš jazyk

každý odkaz vedie na skutočnú jazykovú stránku

Čítajte vo svojom jazyku

preložené a skontrolovanéhrubý prekladv poradí