电导率
定义1：在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。对于各向同性介质，电导
率是标量；对于各向异性介质，电导率是张量。
定义2：边长为1cm的立方体内所包含溶液的电导。
定义3：以数字表示溶液传导电流的能力。单位以每米毫西门子(mS/m)表示。
电导率，物理学概念，指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。对于各向同性介质，电导率是标量；对于各向异性介质，电导率是张量。生态学中，电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。单位以每米毫西门子(mS/m)表示。
电导率产品概述
电导率控制仪如笔型BCNSCAN10/20/30，便携式BEC520、BEC530、BEC531、BEC540，实验室台式BEC950、BEC110、BEC120、BEC307和在线式BEC200A、BEC200B、BEC200D、BEC200E、BEC200F、BEC210等广泛应用于工业、电力、农业、医药、食品、科研和环保等领域。该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。
定义
（1）英文：conductivity(or specific conductance)
（2）定义：电阻率的倒数为电导率，用希腊字母κ表示，κ=1/ρ。除非特别指明，电导率的测量温度是标准温度（25 °C ）。
（3）单位：在国际单位制中，电导率的单位称为西门子/米（S/m），其它单位有：MS/m，S/cm，μS/cm。1S/m=1000mS/m=1000000μS/m=10mS/cm=10000μS/cm。
（4）说明：电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，反之越小。另外，不少人将电导跟电导率混淆：电导是电阻的倒数，电导率是电阻率的倒数。
BEC-200A型中文在线电导率仪是全中文显示、中文菜单式操作、全智能、多功能、测量性能高、环境适应性强等特点。二次表配上常数为1.0或10的电极可测量一般液体的电导率；配上0.1或0.01的电极，能准确测量纯水或超纯水的电导率，特别适用于电厂锅炉
给水和蒸汽冷凝水等高纯水电导率的在线连续监测。
影响因素
（1）温度：电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的增高而降低。半导体的电导率随着温度的增高而增高。在一段温度值域内，电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性，时常可以表达为，电导率对上温度线图的斜率。
（2）掺杂程度：固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成高电导率。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净，电导率越低（电阻率越高）。水的电导率时常以电导系数来纪录；电导系数是水在25°C 温度的电导率。
（3）各向异性：有些物质会有异向性(anisotropic) 的电导率，必需用3 X 3 矩阵来
表达（使用数学术语，第二阶张量，通常是对称的）。
测量方法
电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板，由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。
电导率测量中最早采用的是交流电桥法，它直接测量到的是电导值。最常用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器，在一次仪表部分由电导池和温度传感器组成，可以直接测量电解质溶液电导率。
性能特点
●全中文显示,界面友好：所有的数据、状态和操作提示都是中文显示,完全没有厂家自己定义的符号或代码。
●简单的菜单结构，文本式的人表对话：使用起来更清晰、方便，按照屏幕上的提示就可操作。
●多参数同时显示：同时显示电导率、输出电流、温度、时间和状态。
●(超)纯水的自动补偿：对于超纯水,实现了显示25℃时的电导率自动温度补偿。
●记事本功能：忠实记录仪表的操作使用情况和报警的发生时间,便于管理。
●历史曲线和数字记录仪功能：二次表每隔5分钟自动存储一次测量数据,可连续存储一个月的电导率。
●数字时钟功能：显示当前的时间,为数字记录仪功能提供时间基准。
●背光功能：可在光线昏暗或彻底没光亮的环境下使用，根据温度变化，自动调节对比度到最清晰。
●防程序飞死：看门狗程序确保仪表不会死机，这是在线式仪表的基本要求。
●输出电流设置与检查功能：手动电流源功能,可检查和任意设定输出电流值,方便检测记录仪和下位机。
●软件设定电流输出方式：软件选择是0～10mA或4～20mA输出。
应用领域
●电厂-水处理；
●水厂和污水厂-废水处理；
●造纸-生产过程/废水处理；
●化工炼油-生产过程/废水处理；
●冶金和采矿-生产过程/废水处理；
●食品和饮料-生产过程/废水处理；
●医药行业-生物反应和发酵/废水处理；
●半导体-生产过程/废水处理/高纯水生产。
技术参数
标准：JB/T 6855-93《工业电导率仪》；
测量范围：0.01～20μS/cm（配0.01电极），实际可达100.0μS/cm；
0.1～200μS/cm（配0.1电极），实际可达1000.0μS/cm；
1.0～2000μS/cm（配1.0 电极），实际可达10.00mS/cm；10～20000μS/cm（配10.0电极），实际可达100.0mS/cm；
温度补偿：0～99.9℃，25℃为基准温度；
被测水样：0～99.9℃，0.6MPa；
基本误差：电导率：±1.0%FS，温度：±0.5℃(0～60℃)；
重复性：± 0.2%FS
稳定性：±0.2%FS
电流隔离输出：0～10mA（负载<1.5kΩ），4～20 mA（负载<750Ω）；
输出电流误差：≤±1%FS；
继电器：AC220V、3A；
通讯接口：RS485选配；
电源：AC220V±22V ，50Hz±1Hz；
防护等级：IP65；
时钟精度：± 1分/月；
数据存储：1个月（1点/5分钟）；
外形尺寸：146（长）×146（宽）×108（深）mm；
开孔尺寸：138×138 mm
重量：0.8kg；
工作条件：环境温度0～60℃相对湿度<85%；
可配0.01、0.1、1.0、10.0四种电导电极。
电导率的测量原理
电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板（或圆柱电极），放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（为了避免溶液电解，通常为正弦波电压，频率1～3kHz）。然后通过电导仪测量极板间电导。
电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G，另一个是溶液的几何参数K。电导可以通过电流、电压的测量得到。根据关系式S=K×G可以等到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。
而K= L /A
A——测量电极的有效极板
L——两极板的距离
这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下，电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm的方形极板，之间相隔1cm组成电极时，此电极的常数K=1cm。如果用此对电极测得电导值G=1000μs，则被测溶液的电导率K=1000μs/ cm。
一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88ms/cm。
所谓非均匀电场（也称作杂散场，漏泄场）没有常数，而是与离子的种类和浓度有关。因此，一个纯杂散场电极是最复杂的电极，它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。
电导电极的种类
电导电极一般分为二电极式和多电极式两种类型。
二电极式电导电极是目前国内使用最多的电导电极类型，实验式二电极式电导电极的结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上，或圆形玻璃管的内壁上，调节铂片的面积和距离，就可以制成不同常数值的电导电极。通常有K=1.K=5.K=10等类型。而在线电导率仪上使用的二电极式电导电极常制成圆柱形对称的电极。当K=1时，常采用石墨，当K=0.1.0.01时，材料可以是不锈钢或钛合金。
多电极式电导电极，一般在支持体上有几个环状的电极，通过环状电极的串联和并联的不同组合，可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。
电导电极还有四电极类型和电磁式类型。四电极电导电极的优点是可以避免电极极化带来的测量误差，在国外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。电磁式电导电极的特点是适宜于测量高电导率的溶液，一般用于工业电导率仪中，或利用其测量原理制成单组分的浓度计，如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。
电导电极常数
根据公式K=S/G，电极常数K可以通过测量电导电极在一定浓度的KCL溶液中的电导G来求得，此时KCL溶液的电导率S是已知的。
由于测量溶液的浓度和温度不同，以及测量仪器的精度和频率也不同，电导电极常数K 有时会出现较大的误差，使用一段时间后，电极常数也可能会有变化，因此，新购的电导电极，以及使用一段时间后的电导电极，电极常数应重新测量标定，电导电极常数测量时应注意以下几点：
1．测量时应采用配套使用的电导率仪，不要采用其它型号的电导率仪。
2．测量电极常数的KCL溶液的温度，以接近实际被测溶液的温度为好。
3．测量电极常数的KCL溶液的浓度，以接近实际被测溶液的浓度为好。
电导率的温度补偿
电导率测量是与温度相关的。温度对电导率的影响程度依溶液的不同而不同，可以用下面的公式求得：
Gt = Gtcal{1 + α(T-Tcal)}
其中：
Gt = 某一温度（°C）下的电导率
Gtcal = 标准温度（°C）下的电导率
Tcal = 温度修正值
α = 标准温度（°C）下溶液的温度系数。
下表列出了常用溶液的α值。要得到其他溶液的α值，只要测量某个温度范围内的电导率，并以温度为纵轴绘出相应的电导率的变化曲线，与标准温度相对应的曲线点为该溶液的α值。
溶液（25°C）浓度
Alpha
(α)
盐酸10 wt% 1.56 氯化钾溶
液
10 wt% 1.88 硫酸50 wt% 1.93 氯化钠溶
液
10 wt% 2.14 氢氟酸 1.5 wt% 7.20
硝酸31 wt%31.0
市场上所销售的所有电导仪都可以参照标准温度（通常为25°C）进行调节的或自动温度补偿。大多数固定温度补偿的电导仪的α调节为2%/°C（近似25°C时氯化钠溶液的α）。可调节温度补偿的电导仪可以把α调节到更加接近所测溶液的α。
中国的电导率基准
中国和不少国家的电导率基准是以相对测量法建立的，是一种国家副基准。
将一种纯度优于99.99%的高纯度氯化钾作为符合国际推荐的电导率基准物质，由它所配制的基准溶液应具有国际推荐电导率值。以25℃的溶液电导率为超始点，相应地测出各个电导率常数，然后按下式求出其他温度的电导率常数K
K=K0(1-at)
式中，K0为0℃下电导池常数；a为制作电导池所用玻璃线性膨胀系数；t为溶液温度，单位℃。
上式为近似推导结果，与考虑复杂情况时最多不会超过正负1xl0^(-5)的差别。再根据不同温度下各溶液在相应电导池上所实测到的电阻值，相应地计算出各溶液在不同温度下的电导率。因为电导池常数相对变化的温度系数为-8.49x10^(-6)℃-1，而KCl溶液电导率的温度系数大约为+2x10^(-2)℃-1。因此，假如1D、0.1D和0.01D溶液在18℃和20℃下所测得的电导率与国际推荐值—致，则可以认为这样的相对测量方法是可靠的，这在以后的国际样品比较中得到了验证。其中20℃的国际推荐值是1972年和1976年IUPAC推荐值。
电阻率
英文名称：resistivity
定义：电导率的倒数。
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面
积是1平方毫米的在常温下（20℃时）导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。电阻率
的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm)，常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。
定义
电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。在常温下（20℃时），某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。
在温度一定的情况下，有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率，l为材料的长度，s为面积。可以看出，材料的电阻大小正比于材料的长度，而反比于其面积。由上式可知电阻率的定义：ρ=Rs/l
应用
电阻率较低的物质被称为导体，常见导体主要为金属，而自然界中导电性最佳的是银。当存在外电场时，金属的自由电子在运动中不断和晶格节点上做热振子的正离子相碰撞，使电子运动受到阻碍，因而就具有了一定的电阻。其他不易导电的物质如玻璃、橡胶等，电阻率较高，一般称为绝缘体。介于导体和绝缘体之间的物质(如硅) 则称半导体。电阻率的科学符号为ρ(Rho)。已知物体的电阻，可由电阻率ρ、长度l 与截面面积A 计算：ρ=RA/I，
在该式中，电阻R 单位为欧姆，长度l 单位为米，截面面积A 单位为平方米，电阻率ρ单位为欧姆·米
单位
国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm)，常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。
计算公式
电阻率的计算公式为：ρ=RS/L
ρ为电阻率——常用单位Ω·m
S为横截面积——常用单位㎡
R为电阻值——常用单位Ω
L为导线的长度——常用单位m
-----------------------------------------
电阻率的另一计算公式为：ρ=E/J
ρ为电阻率——常用单位Ω·m
E为电场强度——常用单位N/C
J为电流密度——常用单位A/㎡
（E，J 可以为矢量）
说明
1．电阻率ρ不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内：几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即ρ=ρo(1+at)。式中t是摄氏温度，ρo是O℃
时的电阻率，a是电阻率温度系数。
2．由于电阻率随温度改变而改变，所以对于某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状态。如一个220 V -100 W电灯灯丝的电阻，通电时是484欧姆，未通电时只有40欧
姆左右。
3．电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性，电阻是反映物体对电流阻碍作用的属性。
金属导体的电阻率
常用金属导体在20℃时的电阻率
材料电阻率(Ω m)
(1)银1.65 ×10-8
(2)铜1.75 ×10-8
(3)金2.40×10-8
(4)铝2.83 ×10-8
(5钨5.48 ×10-8
(6)铁9.78 ×10-8
(7)铂2.22 ×10-7
(8)锰铜4.4 ×10-7
(9)汞9.6 ×10-7
(10)康铜5.0 ×10-7
(11)镍铬合金1.0 ×10-6
(12)铁铬铝合金1.4 ×10-6
(13) 铝镍铁合金1.6 ×10-6
可以看出金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，非金属和一些金属氧化物更大，而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、硒、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大，我们把这类材料叫做半导体(semiconductors)。
总结：常态下（由表可知）导电性能最好的依次是银、铜、铝，这三种材料是最常用的，常被用来作为导线等，其中铜用的最为广，几乎现在的导线都是铜的（精密仪器，特殊场合除外）铝线由于化学性质不稳定容易氧化已被淘汰。由于铝密度小，取材广泛，且价格比铜便宜，目前被广泛用于电力系统中传输电力的架空输电线路。为解决铝材刚性不足缺陷，一般采用钢芯铝绞线，即铝绞线内部包有一根钢线，以提高强度。银导电性能最好，但由于成本高很少被采用，只有在高要求场合才被使用，如精密仪器、高频震荡器、航天等。顺便说下金，在某些场合仪器上触点也有用金的，那是因为金的化学性质稳定故采用，并不是因为其电阻率小所致。
另外一些金属和非金属的电阻率
金属温度（0℃）ραo , 100
锌20 ×10-3 ×10-3
5．9 4.2
铝（软）20 2.75 4.2
铝（软）–78 1.64
石墨(8～13)×10-6
阿露美尔合金20 33 1.2
锑0 38.7 5.4
铱20 6.5 3.9
铟0 8.2 5.1
殷钢0 75 2
锇20 9.5 4.2
镉20 7.4 4.2
钾20 6.9 5.1①
钙20 4.6 3.3
金20 2.4 4.0
银20 1.62 4.1
铬（软）20 17
镍铬合金（克露美尔）— 70—110 .11—。54
钴a 0 6.37 6.58
康铜— 50 –。04–1.01
锆30 49 4.0
黄铜– 5—7 1.4–2
水银0 94.08 0.99
水银20 95.8
锡20 11.4 4.5
锶0 30.3 3.5
青铜– 13—18 0.5
铯20 21 4.8
铋20 120 4.5
铊20 19 5
钨20 5.5 5.3
钨1000 35
钨3000 123
钨–78 3.2
钽20 15 3.5
金属温度（0℃）ραo , 100
杜拉铝（软）— 3.4
铁（纯）20 9.8 6.6
铁（纯）–78 4.9
铁（钢）— 10—20 1.5—5
铁（铸）— 57—114
铜（软）20 1.72 4.3
铜（软）100 2.28
铜（软）–78 1.03
铜（软）–183 0.30
钍20 18 2.4
钠20 4.6 5.5①
铅20 21 4.2
镍铬合金（不含铁）20 109 .10
镍铬合金（含铁）20 95—104 .3—。5 镍铬林合金— 27—45 .2—。34
镍（软）20 7.24 6.7
镍（软）–78 3.9
铂20 10.6 3.9
铂1000 43
铂–78 6.7
铂铑合金②20 22 1.4
钯20 10.8 3.7
砷20 35 3.9
镍铜锌电阻线—34—41 .25—。32
铍（软）20 6.4
镁20 4.5 4.0
锰铜20 42—48 –03—+.02
钼20 5.6 4.4
洋银— 17—41 .4—。38
锂20 9.4 4.6
磷青铜— 2—6
铷20 12.5 5.5
铑20 5.1 4.4
①0℃和融点间的平均温度系数②铂90%，铑10%*若电阻率单位用欧姆厘米（Ωcm ）表示，表中数值应扩大100倍。
电阻率和电导率 电阻率的计算是：电阻率＝电阻*截面积/长度，即p=RS/L；ρ为电阻率，S为横截面积，R为电阻值，L为导线的长度所以它的单位应该是欧姆*平方毫米/米，欧姆*平方毫米/米 =欧姆*毫米*毫米/米 =欧姆*0、001米*0、001米/米 =欧姆*0、*米*米/米 =欧姆*0、米（0、=1）=1m Ω 米/（欧姆*平方毫米) =米/(欧姆*毫米*毫米） =米/（欧姆*0、001米*、001米）= /（欧姆*米） =西门子/米电导是电阻的倒数，电导率的意义就是截面积为lcm2，长度为lcm的导体的电导。例如：电导率为0、1S/cm的高纯水，其电阻率应为： ρ＝I/K＝1 /0、1106＝10MΩcm 电导率和电阻率的关系电导率m/Ω?mm2，电阻率单位μΩ?cm，电导率单位%IACS m/Ω?mm 2、μΩ?cm、%IACS这三个单位有什么转换的式子吗？ IACS是导电率 conductivity 试样电导率与某一标准值的比值的百分数称为该试样的导电率。 1913 年，国际退火铜标准确定:采用密度为8、89g /cm、长度为1m 、重量为1g、电阻为。、15328 欧姆的退火铜线作为测量标准。在200C温度下，上述退火铜线的电阻系数为0、017241 f1 " mm/m(或电导率为
58、 0 MS/m)时确定为100 %IACS(国际退火铜标准)，其他任何材料的导电率(%IACS)可用下式进行计算: 导电率 ( %IACS)=0、/ ρ*100% 电阻R的单位为Ω(欧姆，简称欧)，当一导体两端的电压为1V时，如果这导体通有电流1A，则这导体的电阻就规定为1Ω，即：1Ω=1V/1A 电导G的单位是S(西门子，简称西)，1S=1/1Ω R=ρ*L/S式中ρ是取决于导体材料和温度的一个物理量，叫做材料的电阻率，其单位为Ωmm2/m。电阻率的倒数称为电导率γ=1/ρ，其单位为 S/m (西/米)。
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。 某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。电阻率的计算是：电阻率＝电阻*截面积/长度，即 p=RS/L； ρ为电阻率，S为横截面积，R为电阻值，L为导线的长度 所以它的单位应该是欧姆*平方毫米/米， 欧姆*平方毫米/米 =欧姆*毫米*毫米/米 =欧姆*0.001米*0.001米/米 =欧姆*0.000001*米*米/米 =欧姆*0.000001米（0.000001=1μ） =1μm ·Ω 米/（欧姆*平方毫米) =米/(欧姆*毫米*毫米） =米/（欧姆*0.001米*.001米） =1000000 /（欧姆*米） =1000000西门子/米 电导是电阻的倒数， 电导率的意义就是截面积为lcm2，长度为lcm的导体的电导。 例如：电导率为0.1μS/cm的高纯水，其电阻率应为：ρ＝I/K＝1 /0.1×106＝10MΩ·cm 电导率和电阻率的关系 电导率m/Ω?mm2，电阻率单位μΩ?cm，电导率单位%IACS m/Ω?mm2、μΩ?cm、%IACS 这三个单位有什么转换的式子吗？ IACS是导电率conductivity 试样电导率与某一标准值的比值的百分数称为该试样的导电率。19 13 年，国际退火铜标准确定:采用密度为8.89g /cm'、长度为1m 、重量为1g、电阻为。.1532 8 欧姆的退火铜线作为测量标准。在200C温度下，上述退火铜线的电阻系数为0.017 241 f1 " mm'/m(或电导率为58. 0 MS/m)时确定为100 %IACS(国际退火铜标准)，其他任何材料的导电率(%IACS)可用下式进行计算: 导电率( %IACS)=0.017241/ ρ*100% 电阻R的单位为Ω(欧姆，简称欧)，当一导体两端的电压为1V时，如果这导体通有电流1A，则这导体的电阻就规定为1Ω，即：1Ω=1V/1A 电导G的单位是S(西门子，简称西)，1S=1/1Ω R=ρ*L/S 式中ρ是取决于导体材料和温度的一个物理量，叫做材料的电阻率，其单位为Ω·mm2/m。电阻率的倒数称为电导率γ=1/ρ，其单位为S/m (西/米)。
实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移
实验三霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、 电导率和迁移率 一、实验目的 1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔元件对材料要求的知识。 2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量并绘制试样的VH－IS 和 VH－IM 曲线。 3．确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。 二、实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。对于图（1）（a）所示的N 型半导体试样，若在X 方向的电极D、E 上通以电流Is，在Z 方向加磁场B，试样中载流子（电子）将受洛仑兹力： 其中e 为载流子（电子）电量，V为载流
子在电流方向上的平均定向漂移速率，B 为磁感应强度。 无论载流子是正电荷还是负电荷，Fg 的方向均沿Y 方向，在此力的作用下，载流子发生便移，则在Y 方向即试样A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而在试样A、A′两侧产生一个电位差VH，形成相应的附加电场E—霍尔电场，相应的电压VH 称为霍尔电压，电极A、A′称为霍尔电极。电场的指向取决于试样的导电类型。N 型半导体的多数载流子为电子，P 型半导体的多数载流子为空穴。对N 型试样，霍尔电场逆Y 方向，P 型试样则沿Y 方向，有 显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移，试样中载流子将受一个与Fg 方向相反的横向电场力：
其中EH 为霍尔电场强度。 FE 随电荷积累增多而增大，当达到稳恒状态时，两个力平衡，即载流子所受的横向电场力e EH 与洛仑兹力eVB相等，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有 设试样的宽度为b，厚度为d，载流子浓度为n，则电流强度V Is 与的关系为 由（3）、（4）两式可得 即霍尔电压VH（A、A′电极之间的电压）与IsB 乘积成正比与试样厚度d成反比。比例系数称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。根据霍尔效应制作的元件称为霍尔元件。由式（5）可见，只要测出VH （伏）以及知道Is（安）、B（高斯）和d（厘米）可按下式计算RH。
水质检测中电导率，TDS，盐度之间的关系在标准中经常可以看到电导率，TDS，盐度等标准，不少人对他们的定义不是很了解，甚至有认为三者是同一个概念。今天我们就来了解下电导率，TDS，盐度的定义及相关关系。 一、电导率： 生态学中，电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力，电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，反之越小。单位以西门子每米（S/m）表示。 影响因素： 1）温度：电导率与温度具有很大相关性。在一段温度值域内，电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设定一个共同的参考温度。 2）掺杂程度: 增加掺杂程度会造成高电导率。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净，电导率越低（电阻率越高）。水的电导率时常以电导系数来纪录；电导系数是水在 25°C 温度的电导率。 ? 3）各向异性:有些物质会有异向性(anisotropic) 的电导率，必需用 3 X 3 矩阵来表达（使用数学术语，第二阶张量，通常是对称的） ? 二、TDS： 总溶解固体（英文：Total dissolved solids），又称溶解性固体总量，测量单位为毫克/升（mg/L）,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高，表示水中含有的杂质越多。总溶解固体指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。一般可用电导率值大概了解溶液中的盐份，一般情况下，电导率越高，盐份越高，TDS越高。在无机物中，除开溶解成离子状的成分外，还可能有呈分子状的无机物。由于天然水中所含的有机物以及呈分子状的无机物一般可以不考虑，所以一般也把含盐量称为总溶解固体。但是在特定水中TDS并不能有效反映水质的情况。比如电解水，由于电解过的水中HO-等带电离子显着增多，相应的导电量就异常加大。它和电导率往往存在一种相通的关系，有时候TDS也可以用来表示电导率，两者的关系： 1TDS=2μS 其中μS为电导率的单位。? 国家标准GB5749-2006《》中对饮用自来水的溶解性总固体（TDS）有限量要求：溶解性总固体≤1000mg/L ? 三、盐度： 盐度的定义经历了几个阶段，
、电导率 电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm(S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)即电阻(R)的倒数，由导体本身决定的。 电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积。这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。 2、水的硬度 水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。 硬度单位换算： 硬度单位ppmxx硬度xx硬度xx硬度 1ppm = 1.000ppm 0.05600. 10.0702 1xx硬度= 17.847ppm 11.78471.2521 1xx硬度= 10.000ppm
0.560310.7015 1xx硬度= 14.286ppm 0.79871.42851 3、电导率与TDS TDS（溶解性总固体）用来衡量水中所有离子的总含量,通常以ppm表示。在纯水制造业，电导率也可用来间接表征TDS。 溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如： 纯食盐溶液： Cond=Cond(pure water) + Cond(NaCl) 电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可采用线性公式表示，例如：100uS/cm x 0.5 (as NaCl) = 50 ppm TDS（uS微西门子）。 从上面两个公式可以知道： 纯水的电导率为： 0.055uS ( 18.18兆欧)，食盐的TDS与电导率换算系数为 0.5。所以，经验公式是： 将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS（ppm）。 有时TDS也用其它盐类表示，如CaO3(系数则为 0.66)。TDS与电导率的换算系数可以在 0.4~
废水检测中盐分电导S 之间的关系 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
水质检测中电导率，TDS，盐度之间的关系 在标准中经常可以看到电导率，TDS，盐度等标准，不少人对他们的定义不是很了解，甚至有认为三者是同一个概念。今天我们就来了解下电导率，TDS，盐度的定义及相关关系。 一、电导率： 生态学中，电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力，电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，反之越小。单位以西门子每米（S/m）表示。 影响因素： 1）温度：电导率与温度具有很大相关性。在一段温度值域内，电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设定一个共同的参考温度。 2）掺杂程度: 增加掺杂程度会造成高电导率。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净，电导率越低（电阻率越高）。水的电导率时常以电导系数来纪录；电导系数是水在 25°C 温度的电导率。 3）各向异性:有些物质会有异向性(anisotropic) 的电导率，必需用 3 X 3 矩阵来表达（使用数学术语，第二阶张量，通常是对称的） 二、TDS： 总溶解固体（英文：Total dissolved solids），又称溶解性固体总量，测量单位为毫克/升（mg/L）,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高，表示水中含有的杂质越多。总溶解固体指水中全部溶质的总量，包括无机物和有机物两者的含量。一般可用电导率值大概了解溶液中的盐份，一般情况下，电导率越高，盐份越高，TDS越高。在无机物中，除开溶解成离子状的成分外，还可能有呈分子状的无机物。由于天然水中所含的有机物以及呈分子状的无机物一般可以不考虑，所以一般也把含盐量称为总溶解固体。但是在特定水中TDS并不能有效反映水质的情况。比如电解水，由于电解过的
水的电导率和电阻率之间的关系水的电导率和电阻率之间的关系 电阻率：是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米，常用单位是欧姆·平方毫米/米。？ 电导率：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。 电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。 电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。 =ρl=l/σ
(1)定义或解释电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ (2)单位: 在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米。 (3)说明电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。 由于水中含有各种溶解盐类，并以离子的形态存在。当水中插入一对电极时，通电之后，在电场的作用下，带电的离子就会产生一定方向的移动，水中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，使水溶液起导电作用。水的导电能力强弱程度，就称为电导度 S （或称电导）。电导度反映了水中含盐量的多少，是水纯净度的一个重要指针。水愈纯净，含盐量愈小，电阻愈大，导电度愈低；超纯水几乎不导电，电导的大小等于电阻值的倒数。 ？ 由于水溶液中溶解盐类都以离子状态存在，因此具有导电能力，所以电导率也可以间接表示出溶解盐类的含量（含盐量），这些对于除盐水处理的水质控制及其水质标准和检测都非常重要。 几类水的电导率及电阻率大致如下： 物质电阻率/兆欧*cm 电导率/（us/cm） 30%H2SO4 1 1000*103 海水 33 33*103 %NaCl 1000 1000 天然水 20*103 50 普通蒸馏水 1000*1031
实验5 霍尔系数和电导率测量 1． 实验目的 ⑴ 通过实验加深对半导体霍尔效应的理解； ⑵ 掌握霍尔系数和电导率的测量方法，了解测试仪器的基本原理和工作方法。 2． 实验容 测量样品从室温至高温本征区的霍尔系数和电阻率。要求： ⑴ 判断样品的导电类型； ⑵ 求室温杂质浓度，霍尔迁移率； ⑶ 查阅迁移率或霍尔因子数据，逼近求解载流子浓度和迁移率； ⑷ 用本征区()T R H 数据，由(21)式编程计算样品材料的禁带宽度； ⑸ 本征导电时，()Lp Ln qn μμσ+≈。μ与23-T 成正比，所以()kT E T C g 2exp 23''-=-σ，那么由()T T 1~ln 23σ或由T 1~ln σ实验曲线的斜率求出禁带宽度E g 。 ⑹ 对实验结果进行全面分析、讨论。 3． 实验原理 ⑴ 霍尔效应 如图1所示的矩形半导体，在X 方向通过一密度为j x 的电流，在Z 方向加一均匀磁场（磁感应强度为B ）,由于磁场对运动电荷（速度为x v ）有一个洛伦兹力，在Y 方向将引起
电荷的积累，在稳定情况下，将形成平衡洛伦兹力的横向电场Y E 。这就是大家熟知的霍尔效应。其霍尔系数定义为 ()1Z X Y H B J E R ?= 由0=-B qv qE x Y ，可以导出H R 与载流子浓度的关系式，它们是 P 型 ()21 qp R H = N 型 ()31 qn R H - = 如果计及载流子速度的统计分布，关系式变为 P 型 ()41qp R p H H ???? ??=μμ N 型 ()51qn R n H H ???? ??-=μμ 同时考虑两种载流子时有 ()() ()622nb p q nb p R H H +-?=μμ 式中，q 是电子电荷，p n b μμ=，p n μμ,分别是电子和空穴的迁移率，H μ是霍尔迁移率。()p n H ,μμ称为霍尔因子，其值与能带结构和散射机构有关。例如非简并半导体，长声学波散射时，18.183==πμμH ；电离杂质散射时，93.1=μμH ；对于高简并半导体和强磁场条件时，[]11=μμH 。 对于主要只有一种载流子的n 型或p 型半导体，电导率可以表示为n qn μσ=或p qp μσ=，这样由（4）或（5）式有 ()7ρμσμ?==H H H R ()8ρ μH H R = 由上述关系式可见，霍尔系数和电阻率的联合测量能给出载流子浓度和霍尔迁移率，而且结合迁移率对掺杂浓度、温度的数据或霍尔因子掺杂浓度、温度的数据，可以逼近求得载流子浓度和载流子迁移率。 载流子浓度是温度的函数。室温饱和区杂质全部电离，D s N n =，A s N p =，其值可由
水质分析：电导率法 一、目的： 1.了解电导率的含义及测定方法。 2.掌握分光光度法对水质的测定原理及方法。 二、原理： 电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有有机带电胶体时，电导率就增加。电导率常用于简介推测水中带电荷物质的总浓度。水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度、溶液的温度和粘度等。 电导率的标准单位是S/m（即西门子/米），一般实际使用单位为mS/m，常用单位μS/cm（微西门子/厘米）。 单位间的互换为： 1mS/m = cm = 10μS/cm 新蒸馏水电导率为，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至；饮用水电导率在5-150mS/m之间；海水电导率大约为3000mS/m；清洁河水电导率为10mS/m。电导率随温度变化而变化，温度没升高1度，电导率增加约2%，通常规定25度为测定电导率的标准温度。 由于电导率是电阻的倒数，因此，当两个电极（通常为铂电极或铂黑电极）插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阴值与电极的间距L（cm）成正比，与电极截面积A（cm2）成反比： R = ρ× L/A
由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一个常数，称电导池常数（以Q表示）。 比例常数ρ叫做电阻率。其倒数1/ρ称为电导率，以K表示。 S = 1/R = 1/(ρ*Q) S表示电导率，反应导电能力的强弱。 所以，K = QS 或 K = Q/R 当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。 三、仪器、试剂： 仪器：MP522电导率仪，GDH-2008W恒温浴槽，石英蒸馏水装置。 试剂：市售桶装纯净水、瓶装矿泉水、实验室去离子水、自来水、二次蒸馏水、河水(或湖水或江水)、污水(或废水)。 四、步骤： 1.电导率仪器校准：用标准氯化钾盐溶液对电导率仪器进行校准， 2.将所测水样放入带夹套的容器中，通入恒温水，待温度恒定后，对水样进 行电导率测量。 3.比较电导率的大小，对水样进行分析。 五、数据记录和处理： 气压： 101kpa ；室温：23°C；实验温度：25°C。 1、电导池常数的测定： KCl溶液的浓度： l；KCl溶液电导率：。
电导率和含盐量之间的关系 当获得进水电导率数值时，必须将其转化成TDS 数值，以便能在软件设计时输入。对于多数水源，电导率/TDS 的比率 为1.2~1.7 之间，为了进行ROSA 设计，海水选用1.4 比率而苦咸水选用1.3 比率进行换算，通常能够得到较好的近似换算率。 表1 海水含盐量与电导率的关系—摘自氏化学FILMTEC产品与技术手册》 表2 电导率与含盐量的换算系数—摘自汇通源泉vontron膜元件《反渗透系统设计导则》 表2 换算系数K值—摘自氏化学FILMTEC产品与技术手册》 具体水源的换算系数K 必须预先标定，下表为典型的换算系数K值。
? EC25不含溶解性CO2对电导的贡献。 ?进水、产水和浓水的pH 值。 ?RO/NF 进水SDI 和浊度值。 ?进水水温。 ?当浓水TDS 小于10,000mg/L 时，最后一段浓水的朗格利尔饱和指数LSI 值，或 ?当浓水TDS 大于10,000mg/L 时，最后一段浓水的斯迪文－大卫稳定指数S&DSI 值。?根据制造商建议的方法与周期作仪表的校正，每三个月至少一次。 ?任何不正常的事件，例如SDI15，pH，压力的失常及停机。 ?启动时及其后每星期对进水、产水、浓水和水源原水作完整的水质分析。
附录1 水的电阻率计算—摘自《给排水设计手册》第4册《工业水处理》第二版 水的电阻率主要取决于总含盐量，其他如水中离子的组分和温度对电阻率也有明显的影响。根据水中离子组分不同，把水分成如下四种类型： （1）以一价阳离子（Na+和K+）和一价阴离子（Cl-和NO3-）为主要组分的水称为I-I价型水。 （2）以二价阳离子（Ca2+和Mg2+）和二价阴离子(SO42-)为主要组分的水称为II-II价型水。（3）以阴离子重碳酸根伟主要组分的水称为重碳酸盐型水。 （4）除以上三种情况外的水均称为不均匀齐价型水。 根据大量实测数据经统计分析整理得出上述不同水型总含盐量C(mg/L)与电导率K （μS/cm）和水温t（℃）之间存在下列关系式： I-I价型水：C=0.5736e(0.0002281t2-0.03322t)K1.0713 II-II价型水：C=0.5140e(0.0002071t2-0.03385t)K1.1342 重碳酸盐型水：C=0.8382e(0.0001828t2-0.03200t)K1.0809 不均齐价型水：C=0.4381e(0.0001800t2-0.03206t)K1.1351 对于不清楚水的离子组成，暂不能确定其水型时，可作如下考虑：当常温下电导率小于1200μS/cm时，可按重碳酸盐型水处理；电导率大于1500μS/cm时。可按I-I价性水处理，其余按不均齐价型水处理。
电导率与含盐量的关系 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
1、水的导电能力的强弱程度，就称为电导度S（或称电导）。电导度反映了水中含盐量的多少，是水的纯净程度的一个重要指标。水越纯净，含盐量越少，电阻越大，电导度越小。超纯水几乎不能导电。电导的大小等于电阻值的倒数。即S=1/R，S=(1/ρ)·(F/L)。1/ρ就称为电导率，其国际制单位为西·米-1(S·m-1) 电导率与盐含量成线性关系，这跟离子的电荷数和盐的离子常数有关。 2、一般对于同一种水源，以温度25℃为基准，其电导率与含盐量大致成正比关系，其比例为：1μS/cm=～l含盐量，在其它温度下，则需加以校正，即温度每变化1℃，其含盐量大约变化%。温度高于25℃时用负值，温度低于25℃时用正值。 确切的说水中含盐量的大小是影响水的电导率的一个重要因素，但是各种离子的种类不同，它们的导电能力也不同。所以电导率或电阻率和含盐量之间不能进行直接的数学换算。只有在离子组分大体相同时，才能根据实验测定绘制出电导率（或电阻率）和含盐量之间关系的换算图，在运行现场使用。或者当知道是某一类型的水时，可以根据已知相似类型水的换算图来粗略估算。 准确的脱盐率要通过对出水和进水进行化学分析，测定相应的TDS含量才能计算出来，但是这样会比较麻烦，一般采用电导率转换为TDS来计算脱盐率。转换公式如下： TDS=K×EC25 其中TDS单位是ppm EC25是经温度校正到25度的电导率，单位为微西/厘米，EC25所有盐类均当成氯化钠且不考虑CO2的影响 附电导率与含盐量的换算关系表格 溶液电导率EC25 K 产水 0--300 苦咸水 300--4000 苦咸水 4000--20000 海水 40000--60000 浓水 60000--85000
电导率与S之间对应参 数表 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
电导率与T D S之间对应参数表 TDS定义
---TDS是英文totaldissolvedsolids的缩写，中文译名为溶解性总固体，测量单位为毫克/升（mg/L）,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性总固体。在物理意义上来说，水中溶解物越多，水的TDS值就越大，水的导电性也越好，其电导率值也越大。 电导率的定义： ---电导率是物质传送电流的能力，是电阻率的倒数。在液体中常以电阻的倒数，即电导来衡量其导电能力的大小。水的电导是衡量水质的一个很重要的指标，它能反映出水中存在的电解质的程度。根据水溶液中电解质的浓度不同，则溶液导电的程度也不同 电导率与TDS的关系 水溶液的电导率直接和TDS成正比，而且TDS值越高，电导率越大。 电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为： 1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm 其中，1ppm等于1mg/l,为TDS单位 TDS用来衡量水中所有离子的总含量,?通常以ppm表示，电导率也可用来间接表征TDS. 溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如：纯食盐溶液： Cond.=Cond(purec?water)?+?Cond(NaCl)?或者 Cond.=?0.055?+?Cond(NaCl) 电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可用采用线性公式表示:?例 如.?100uS/cm?x?0.5?(as?NaCl)?=?50?ppm?TDS（uS：微西门子）? 食盐的TDS-电导率换算系数为0.5.? 所以：经验公式是：将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS（ppm）? 有时TDS?也用其它盐类表示,如CaO3(系数则为0.66) TDS与电导率的换算系数可以在0.3-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液? 那么换算系数0.3-1.0之间各自对应哪些种类的电解质溶液 如0.5-NaCl 0.66-CaO3 0.50-KCl 电导率的测量原理电极 引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施（Kohlrausch）电极。 电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导，另一个是溶液中1/A的几何关系，电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。 而K=LAA——测量电极的有效极板L——两极板的距离 这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通 过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板，之间相隔1 cm组成电极时，此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS，则被测溶液的电导率K= 1000μS/ cm。 一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88mS/CM。
实验三霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、 电导率和迁移率 一、实验目的 1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔元件对材料要求的知识。 2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量并绘制试样的 VH－IS 和 VH－IM 曲线。 3．确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。 二、实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。对于图（1）（a）所示的 N 型半导体试样，若在 X 方向的电极 D、E 上通以电流 Is，在 Z 方向加磁场 B，试样中载流子（电子）将受洛仑兹力： 其中 e 为载流子（电子）电量， V为载流子在电流方向上的平均定向漂移速率，B 为磁感应强度。 无论载流子是正电荷还是负电荷，Fg 的方向均沿 Y 方向，在此力的作用下，载流子发生便移，则在 Y 方向即试样 A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而在试样 A、A′两侧产生一个电位差 VH，形成相应的附加电场 E—霍尔电场，相应的电压 VH 称为霍尔电压，电极 A、A′称为霍尔电极。电场的指向取决于试样的导电类型。N 型半导体的多数载流子为电子，P 型半导体的多数载流子为空穴。对 N 型试样，霍尔电场逆 Y 方向，P 型试样则沿Y 方向，有 显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移，试样中载流子将受一个与 Fg 方向相反的横向电场力： 其中 EH 为霍尔电场强度。
FE 随电荷积累增多而增大，当达到稳恒状态时，两个力平衡，即载流子所受的横向电场力 e EH 与洛仑兹力eVB 相等，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有 设试样的宽度为 b ，厚度为 d ，载流子浓度为 n ，则电流强度V Is 与的 关系为 由（3）、（4）两式可得 即霍尔电压 VH （A 、A ′电极之间的电压）与 IsB 乘积成正比与试样厚度 d 成反比。比例系数称为霍尔系数，它是反映材料 霍尔效应强弱的重要参数。根据霍尔 效应制作的元件称为霍尔元件。由式（5）可见，只要测出 VH （伏）以及知道 Is （安）、B （高斯）和 d （厘米）可按下式计算 RH 。 上式中的108 是由于磁感应强度 B 用电磁单位（高斯）而其它各量均采用 C 、G 、S 实用单位而引入。 注：磁感应强度 B 的大小与励磁电流 IM 的关系由制造厂家给定并标明在实验仪上。 霍尔元件就是利用上述霍尔效应制成的电磁转换元件，对于成品的霍尔元件，其 RH 和 d 已知，因此在实际应用中式（5）常以如下形式出现： V V =V V V V V (7) V V = V V V = 1 VVV 称为霍尔元件灵敏度（其值由制造厂家给出），其中比例系数它表示该器件在单位工作电流和单位磁感应强度下输出的霍尔电压。Is 称为控制电流。（7）式中的单位取 Is 为 mA 、B 为 KGS 、VH 为 mV ，则 KH 的单位为 mV/（mA·KGS）。 KH 越大，霍尔电压 VH 越大，霍尔效应越明显。从应用上讲，KH 愈大愈好。 KH 与载流子浓度 n 成反比，半导体的载流子浓度远比金属的载流子浓度小，因此用半导体材料制成的霍尔元件，霍尔效应明显，灵敏度较高，这也是一般霍尔元件不用金属导体而用半导体制成的原因。另外，KH 还与 d 成反比，因此霍尔元件一般都很薄。本实验所用的霍尔元件就是用 N 型半导体硅单晶切薄片制成的。 由于霍尔效应的建立所需时间很短（约 10-12—10-14s ），因此使用霍尔元件时 用直流电或交流电均可。只是使用交流电时，所得的霍尔电压也是交变的，此时，式（7）中的 Is 和 VH 应理解为有效值。 根据 RH 可进一步确定以下参数 1．由 RH 的符号（或霍尔电压的正、负）判断试样的导电类型 A ￠ 判断的方法是按图（1）所示的 Is 和 B 的方向，若测得的 VH ＝VAA ＇＜0，（即点 A 的电位低于点 A ′的电位）则 RH 为负，样品属 N 型，反之则为 P 型。 2．由 RH 求载流子浓度 n 由比例系数 V V =1 VV 得V V =1 |V V |V 。
水的电导率和硬度的基本知识 TDS用来衡量水中所有离子的总含量, 通常以ppm表示 在纯水谁制造业，电导率也可用来间接表征TDS. 溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如：纯食盐溶液： Cond.=Cond(pure water) + Cond(NaCl) 或者Cond.= 0.055 + Cond(NaCl) 电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可用采用线性公式表示: 例如. 100uS/cm x 0.5 (as NaCl) = 50 ppm TDS（uS：微西门子） 从上面两个公式可以知道：纯水的电导率为：0.055uS (18.18兆欧) 是否从上可知：1uS=330.54545454.。。兆欧？？？ 食盐的TDS-电导率换算系数为0.5. 所以：经验公式是：将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS（ppm） 有时TDS 也用其它盐类表示,如CaO3(系数则为0.66) TDS与电导率的换算系数可以在0.4-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液。 电导率 电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm (S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。 电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为 正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，由导体本身决 定的。 电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。 水的硬度 水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。
分析实验室用水电导率的测定 一、实验目的 1．了解电导率的含义。 2．掌握电导率测定水质意义及其测定方法。 二、实验原理 电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有机带电胶体时，电导率就增加。电导率常用于间接推测水中带电荷物质的总浓度。水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度、溶液的温度和粘度等。电导率的标准单位是S/m(即西门子/米)，一般实际使用单位为mS/m，常用单位μS/cm(微西门子/厘米)。单位间的互换为1mS/m=0.01mS/cm=10μS/cm 新蒸馏水电导率为0.05-0.2 mS/m，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至0.2-0.4 mS/m；饮用水电导率在5-150 mS/m之间；海水电导率大约为3000 mS/m：清洁河水电导率为10 mS/m。电导率随温度变化而变化，温度每升高1℃，电导率增加约2％，通常规定25℃为测定电导率的标准温度。由于电导率是电阻的倒数，因此，当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阴．值与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成反比， 即： R＝ρ×L/A 由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一个常数，称电导池常数(以Q表示)。比例常数ρ叫做电阻率。其倒数1/ρ称为电导率，以K表示。 S＝1/R＝1/(ρ×Q) S表示电导率，反映导电能力的强弱。所以，K＝QS或K＝Q/R 当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。 恒温25℃下测定水样的电导率，仪器的读数即为水样的电导率（25℃），以μS/cm单位表示。 在任意水温下测定，必须记录水样温度，样品测定结果按下式计算： K25=Kt/[1+a(t-25)] 式中：K25——水样在25℃时电导率（μS/cm）;
电导率和电阻率之间的关系 电阻率： 是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米，常用单位是欧姆·平方毫米/米。 电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。 电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm 来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。 =ρl=l/σ (1)定义或解释电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ (2)单位: 在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米。 (3)说明电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。 电阻率和导电率 1)定义或解释 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。 (2)单位
国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米，常用单位是欧姆·平方毫米/米。 (3)说明 ①电阻率ρ不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内，： 几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即ρ=ρo(1+at)。式中t是摄氏温度，ρo是O℃时的电阻率，a是电阻率温度系数。 ②由于电阻率随温度改变而改变，所以对于某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状态。如一个220V 1OO W电灯灯丝的电阻，通电时是484欧姆，未通电时只有40欧姆左右。 ③电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性，电阻是反映物体对电流阻碍作用的属性。 如何用电阻计算铜线的％IACS值? IACS是相对导电率的单位，光有电阻值还不行啊，算出导电率才可以。 100％IACS＝ 1.7uohm.cm uohm=xx cm=厘米.. 如果你知道你的材料的电阻率的话就很好算了。 如果电阻率是p，那么（p/ 1.724）×100％就可以得出IACS的值，前提是你要先把电阻率p换算成uohm.cm的单位。如果你只知道电阻，应该知道怎么算电阻率吧： R=p×L/S --> p=R×S/L R是电阻，L是铜线的长度，S是铜线的横截面积。..
第四章 半导体中载流子的输运现象 在前几章我们研究了热平衡状态下，半导体导带和价带中的电子浓度和空穴浓度。我们知道电子和空穴的净流动将会产生电流，载流子的运动过程称谓输运。半导体中的载流子存在两种基本的输运现象：一种是载流子的漂移，另一种是载流子的扩散。由电场引起的载流子运动称谓载流子的漂移运动；由载流子浓度梯度引起的运动称谓载流子扩散运动。其后我们会将会看到，漂移运动是由多数载流子（简称多子）参与的运动；扩散运动是有少数载流子（简称少子）参与的运动。载流子的漂移运动和扩散运动都会在半导体内形成电流。此外，温度梯度也会引起载流子的运动，但由于温度梯度小或半导体的特征尺寸变得越来越小，这一效应通常可以忽略。载流子运动形成电流的机制最终会决定半导体器件的电流－电压特性。因此，研究半导体中载流子的输运现象非常必要。 4.1漂移电流密度 如果导带和价带都有未被电子填满的能量状态，那么在外加电场的作用下，电子和空穴将产生净加速度和净移位。电场力的作用下使载流子产生的运动称为“漂移运动”。载流子电荷的净漂移会产生“漂移电流”。 如果电荷密度为ρ的正方体以速度d υ运动，则它形成的电流 密度为 ()4.1d r f d J ρυ =
其中ρ的单位为3 C cm - ，drf J 的单位是2 Acm -或2 /C cm s 。 若体电荷是带正电荷的空穴，则电荷密度ep ρ=，e 为电荷电 量19 1.610 (e C -=?库仑） ，p 为载流子空穴浓度，单位为3 cm -。则空穴 的漂移电流密度/p drf J 可以写成： ()()/ 4.2p drf dp J ep υ= dp υ表示空穴的漂移速度。空穴的漂移速度跟那些因素有关呢？ 在电场力的作用下，描述空穴的运动方程为 ()* 4.3p F m a eE == e 代表电荷电量，a 代表在电场力F 作用下空穴的加速度，* p m 代 表空穴的有效质量。如果电场恒定，则空穴的加速度恒定，其漂移速度会线性增加。但半导体中的载流子会与电离杂质原子和热振动的晶格原子发生碰撞或散射，这种碰撞或散射改变了带电粒子的速度特性。在电场的作用下，晶体中的空穴获得加速度，速度增加。当载流子同晶体中的原子相碰撞后，载流子会损失大部分或全部能量，使粒子的速度减慢。然后粒子又会获得能量并重新被加速，直到下一次受到碰撞或散射，这一过程不断重复。因此，在整个过程粒子将会有一个平均漂移速度。在弱电场的情况下，平均漂移速度与电场强度成正比（言外之意，在强电场的情况下，平均漂移速度与电场强度不会成正比）。 ()4.4dp p E υμ= 其中p μ是空穴迁移率，载流子迁移率是一个重要的参数，它描述了粒子在电场作用下的运动情况，迁移率的单位为2 /cm V s 。将
电导率仪和电阻率仪之间单位换算 电导率仪和电阻率仪之间单位换算电子元件知识11月29日讯，电导率（totaldissolvedsolids）简称为：T.D.S。电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。 电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。=l=l/ (1)定义或解释电阻率的倒数为电导率。=1/ (2)单位:在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米。 (3)说明电导率的物理意义是表示物质导电的性能。 电导率越大则导电性能越强,反之越小。 电导率仪 1、电导率仪和电阻率仪之间的单位换算 1.电导率仪就是电阻率的倒数是电导率，单位是西门子/m，1西门子＝1/ 电导的单位用姆欧又称西门子。用S表示，由于S单位太大。常采用毫西门子 1uS/cm=0.001mS/cm；1000uS/cm=1mS/cm 2.电阻率仪的单位是.cm,即欧姆厘米。 水的电导率和电阻率之间的测量方法 1.水的电阻率是指某一温度下，边长为1cm正方体的相对两侧间的电阻，单位为.cm或M.cm。电导率为电阻率的倒数，单位为S/cm（或s/cm）。水的电阻率（或电导率）反映