電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的在常溫下(20℃時(shí))導(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率。電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m或ohmm),常用單位是歐姆·毫米和歐姆·米。
定義
電阻率(resistivity)是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的在常溫下(20℃時(shí))導(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率。
在溫度一定的情況下,有公式
R=ρl/s 其中的
ρ就是電阻率,l為材料的長度, s為面積?梢钥闯觯牧系碾娮璐笮≌扔诓牧系拈L度,而反比于其面積。由上式可知電阻率的定義:ρ=Rs/l
使用
電阻率較低的物質(zhì)被稱為導(dǎo)體,常見導(dǎo)體主要為金屬,而自然界中導(dǎo)電性最佳的是銀。其他不易導(dǎo)電的物質(zhì)如玻璃、橡膠等,電阻率較高,一般稱為絕緣體。介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì) (如硅) 則稱半導(dǎo)體。
電阻率的科學(xué)符號(hào)為 ρ 。
已知物體的電阻,可由電阻率ρ、長度 l 與截面面積A 計(jì)算:
P=Rl/A
在上式中,
電阻 R 單位為歐姆
長度 l 單位為米
截面面積 A 單位為平方米
電阻率 ρ 單位為歐姆·米
單位
國際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m或ohmm),常用單位是歐姆·毫米和歐姆·米。
計(jì)算公式
電阻率的計(jì)算公式為:ρ=RS/L
ρ為電阻率——常用單位Ω·m
S為橫截面積——常用單位㎡
R為電阻值——常用單位Ω
L為導(dǎo)線的長度——常用單位m
-----------------------------------------
電阻率的另一計(jì)算公式為:ρ=E/J
ρ為電阻率——常用單位Ω·m
E為電場(chǎng)強(qiáng)度——常用單位N/C
J為電流密度——常用單位A/㎡
。‥,J 可以為矢量)
說明 1.電阻率ρ不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān),還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在溫度變化不大的范圍內(nèi),:幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化,即ρ=ρo(1+at)。式中t是攝氏溫度,ρo是O℃時(shí)的電阻率,a是電阻率溫度系數(shù)。
2.由于電阻率隨溫度改變而改變,所以對(duì)于某些電器的電阻,必須說明它們所處的物理狀態(tài)。如一個(gè)220 V -1OO W電燈燈絲的電阻,通電時(shí)是484歐姆,未通電時(shí)只有40歐姆左右。
3.電阻率和電阻是兩個(gè)不同的概念。電阻率是反映物質(zhì)對(duì)電流阻礙作用的屬性,電阻是反映物體對(duì)電流阻礙作用的屬性。
編輯本段金屬導(dǎo)體的電阻率
常用金屬導(dǎo)體在20℃時(shí)的電阻率
材料電阻率(Ω m)
(1)銀 1.65 × 10-8
(2)銅 1.75 × 10-8
(3)鋁 2.83 × 10-8
(4)鎢 5.48 × 10-8
(5)鐵 9.78 × 10-8
(6)鉑 2.22 × 10-7
(7)錳銅 4.4 × 10-7
(8)汞 9.6 × 10-7
(9)康銅 5.0 × 10-7
(10)鎳鉻合金 1.0 × 10-6
(11)鐵鉻鋁合金1.4 × 10-6
(12) 鋁鎳鐵合金1.6 × 10-6
(13)石墨(8~13)×10-6
可以看出金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,非金屬和一些金屬氧化物更大,而絕緣體的電阻率極大。鍺、硅、硒、氧化銅、硼等的電阻率比絕緣體小而比金屬大,我們把這類材料叫做半導(dǎo)體(semiconductors)。
總結(jié):常態(tài)下(由表可知)導(dǎo)電性能最好的依次是銀、銅、鋁,這三種材料是最常用的,常被用來作為導(dǎo)線等,其中銅用的最為廣,幾乎現(xiàn)在的導(dǎo)線都是銅的(精密儀器,特殊場(chǎng)合除外)鋁線由于化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定容易氧化已被淘汰。由于鋁密度小,取材廣泛,且價(jià)格比銅便宜,目前被廣泛用于電力系統(tǒng)中傳輸電力的架空輸電線路。為解決鋁材剛性不足缺陷,一般采用鋼芯鋁絞線,即鋁絞線內(nèi)部包有一根鋼線,以提高強(qiáng)度。銀導(dǎo)電性能最好但由于成本高很少被采用,只有在高要求場(chǎng)合才被使用,如精密儀器、高頻震蕩器、航天等。順便說下金,在某些場(chǎng)合儀器上觸點(diǎn)也有用金的,那是因?yàn)榻鸬幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定故采用,并不是因?yàn)槠潆娮杪市∷痢?br>