電導(英語: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”,國際電導單位;等於歐姆的倒數)[1]。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)。[2]
與其它物理量的關係
對於純電阻線路,電導
與電阻
的關係方程式為
。
歐姆定律是
;
其中,
是電壓,
是電流。
所以,可以得到歐姆電導定律的關係方程式:
。
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
和導納
的關係方程式為
,
或者,
,
其中,
是虛數單位。
一個截面面積為
,長度為
的物體,其電導
可以由電導率
求得:
。
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
、
。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
是
;
其中,
、
分別為通過電導元件
、
的電流。
將歐姆電導定律的方程式代入,可以得到
。
所以,等效電導
是
。
串聯電路
給予兩個串聯的電導元件
、
。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
等於兩個電導元件兩端的電壓
、
的總和:
。
將歐姆電導定律的方程式代入,可以得到
。
所以,等效電導
是
。
重新編排,
。
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(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
- Halliday, David; Robert Resnick, Jearl Walker. Fundamental of Physics 7th. USA: John Wiley and Sons, Inc. 2005. ISBN 0-471-23231-9.
參考資料
参见