زیمنس (Siemens - S)، در فیزیک (Physics)
انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
زیمنس (Siemens - S) :
Siemens (زیمنس) یکای رسانایی الکتریکی در سیستم بین المللی (SI) است. این واحد به نام ورنر فون زیمنس، صنعتگر و مخترع آلمانی، نام گذاری شده است. یک زیمنس برابر است با رسانایی یک قطعه که اگر اختلاف پتانسیل یک ولت به دو سر آن اعمال شود، جریانی برابر یک آمپر از آن عبور کند:
\[ 1\,\text{S} = 1\,\text{A}/\text{V} = 1\,\Omega^{-1} \].
رسانایی (Conductance) عکس مقاومت است:
\[ G = \frac{1}{R} \]. بنابراین هرچه رسانایی بیشتر باشد، جریان راحت تر از مدار عبور می کند.
زیمنس قبلا با نام "مو" (mho) نیز شناخته می شد که عکس کلمه اهم (ohm) بود. اما امروزه نام رسمی آن زیمنس است.
رسانایی به خواص ماده، ابعاد و دما بستگی دارد. رسانندگی (رسانایی ویژه) ماده با σ نشان داده می شود که عکس مقاومت ویژه ρ است:
\[ \sigma = \frac{1}{\rho} \]. واحد σ زیمنس بر متر (S/m) است.
\[ G = \frac{I}{V} \qquad \sigma = \frac{1}{\rho} \]فلزات رسانندگی بالایی دارند. برای مثال، رسانندگی مس حدود
\[ 5.96 \times 10^7 \]S/m است. یعنی یک قطعه مس به طول ۱ متر و سطح مقطع ۱ متر مربع، رسانایی حدود ۶۰ میلیون زیمنس دارد.
در مقابل، عایق ها رسانندگی بسیار ناچیزی دارند (از مرتبه
\[ 10^{-15} \]S/m). آب خالص نیز رسانایی کمی دارد، اما آب نمک به دلیل یون ها رسانای خوبی است.
مثال: اگر مقاومت یک قطعه ۱۰۰ اهم باشد، رسانایی آن G = 1/100 = 0.01 زیمنس (۱۰ میلی زیمنس) است. یک سیم مسی کوتاه و کلفت ممکن است رسانایی چند هزار زیمنس داشته باشد.
در مدارهای موازی، رسانایی معادل جمع رسانایی ها است. این به این دلیل است که مقاومت معادل در موازی کاهش می یابد.
در الکتروشیمی و اندازه گیری کیفیت آب، از رسانایی سنج (conductivity meter) استفاده می شود که بر حسب میکروزیمنس بر سانتی متر (µS/cm) کالیبره شده است.
