Beregning af konduktans i elektriske kredsløb:En praktisk vejledning

Af Ariel Balter, Ph.D.
Opdateret 24. marts 2022

Givaga/iStock/GettyImages

I elektronik kvantificerer konduktans, hvor let et kredsløbselement tillader strøm at flyde, når en spænding påføres. Betegnes med symbolet G , er konduktans simpelthen det gensidige af modstand (R ) og måles i siemens (S). Det afhænger af elementets form, størrelse og materialets ledningsevne (σ).

Konduktivitet fra modstand

Hvis en komponents modstand er 1,25×10³Ω, beregnes dens konduktans som:

G =1/R

Således er G =1 / (1,25×10³Ω) =8×10⁻⁴S (bemærk:den korrekte gensidige værdi er 0,0008S).

Konduktans fra strøm og spænding

Når både strøm (I) og spænding (V) er kendt, kan Ohms lov omarrangeres for at finde konduktansen direkte:

V =I·R  →  G =I/V

For eksempel giver en 5V-forsyning, der driver 0,30A:

G =0,30A / 5V =0,06S

Konduktivitet fra materialeledningsevne

Til en cylindrisk leder med radius r og længde L , ledningsevnen bestemmes af:

G =(A·σ)/L  =  (πr²·σ)/L

Eksempel:En rund jerntråd med r =0,001m , L =0,1 m og σ =1,03×10⁷S/m har:

Tværsnitsareal A =π(0,001m)² =3,14×10⁻⁶m².

Konduktans:G =(3,14×10⁻⁶m² × 1,03×10⁷S/m) / 0,1m ≈324S.

Disse formler giver en hurtig og pålidelig måde at vurdere, hvor effektivt et materiale leder elektricitet.