电阻率
电阻与电阻率的概念与计算
电阻与电阻率的概念与计算导言在电学领域里,电阻和电阻率是非常重要的概念。
它们在电路设计、电子设备制造以及电工实践中都扮演着重要的角色。
本文将介绍电阻和电阻率的概念,并说明如何进行计算。
一、电阻的概念电阻,简称R,是指电流在通过导体时遇到的阻碍程度。
导体中的电子在电场的作用下流动,与该电导体本身的物理特性有关。
单位电阻用欧姆(Ω)表示。
二、电阻率的概念电阻率,简称ρ(读作“rho”),是指导体在单位长度及单位截面积的条件下,阻碍电流流动的能力。
电阻率是与物质本身的特性相关的量。
单位电阻率用欧姆·米(Ω·m)表示。
电阻率可以通过下列公式计算得到:ρ = R × A / L其中,ρ为电阻率,R为电阻值,A为截面积,L为导体长度。
三、电阻与电阻率的关系电阻与电阻率的关系可以通过下列公式计算得到:R = ρ × L / A其中,R为电阻值,ρ为电阻率,L为导体长度,A为截面积。
四、电阻和电阻率的计算实例为了更好地理解电阻和电阻率的概念,我们举一个简单的计算实例。
假设一根导线的长度为2米,截面积为0.5平方米,电阻率为5欧姆·米。
我们可以通过以下步骤计算该导线的电阻值:1. 根据电阻率公式,将已知的电阻率、导线长度和截面积代入公式中,计算得到导线的电阻值:R = 5Ω·m × 2m / 0.5m² = 20Ω2. 因此,该导线的电阻值为20欧姆。
五、电阻和电阻率在电工实践中的应用电阻和电阻率在电工实践中有着广泛的应用。
例如,在电路设计中,我们可以通过合理设置电阻值和选择适当的导体来控制电流的流动。
此外,在电子设备制造中,通过选择合适的元件材料和计算电阻率,可以确保设备的稳定性和性能。
六、结论电阻和电阻率是电学领域的重要概念,在电路设计、电子设备制造以及电工实践中起着关键的作用。
本文简要介绍了电阻和电阻率的概念,并给出了计算电阻值的方法。
电阻率基本单位
电阻率基本单位
电阻率是一种物理量,表示物质对电流的阻力程度,其计算公式为电位差和流量之比,即为电阻率R=U/I。
作为物质对电气信号反馈的基本性质,电阻率在整个电子领域中扮演着重要的角色。
电阻率的基本单位是欧姆(Ω),它是一种特殊的物理量,用来
衡量一段导体的电阻。
换句话说,欧姆单位就是测量导体对电通过的程度。
它的计算公式是把功率除以电压的商的结果:欧姆=Ω=V/A。
换句话说,一个电阻的欧姆值是把它的电压和电流的差值来衡量的。
电阻率的计算公式是R=U/I,它的单位代表的是每单位电压的电阻大小,其中的U表示电压差,I表示电流。
一般来说,欧姆是1V/A 的电阻率。
通常,更高的R值意味着电阻更大、电流更少,而更低的R值意味着电阻更小、电流更多。
欧姆可以用来计算某种电子元件的电阻量。
这些元件包括电阻器、变压器、电容、二极管等。
所有这些元件的电阻都是用欧姆来进行衡量的,它可以表明一个元件对电流的阻力大小,也可以用来做电子系统参数的调整。
此外,欧姆还可以用来衡量电子线材的电阻率。
不同的线材、电线和电缆具有不同的电阻率,它们的电阻率可以用欧姆来衡量,以便进行准确的计算。
欧姆是电阻率最基本的衡量单位,它不仅可以用来衡量电子元件的电阻大小,还可以用来衡量不同线材的电阻率。
它用来计算电子系统的参数,从而使得系统的控制更加准确,提高设备的性能。
因此,
欧姆在整个电子领域中起到了重要的作用,使得电子设备变得更加可靠。
电阻与电阻率
电阻与电阻率电阻是电学中的一个基本概念,它描述了电流在电路中的阻碍程度。
在电路中,电子在导体中受到碰撞和摩擦力的影响,从而形成电阻。
本文将重点讨论电阻与电阻率的概念、计算方法以及在实际应用中的意义。
一、电阻的定义和计算电阻是衡量电流阻碍的物理量,通常用符号R表示。
根据欧姆定律,电阻与电流和电势差之间存在着线性关系,可以使用以下公式来计算电阻:R = V/I其中,R表示电阻,V表示电压,I表示电流。
该公式揭示了电阻的本质,即电压与电流之间的比率。
二、电阻的单位国际单位制中,电阻的单位为欧姆,用符号Ω表示。
1欧姆等于电压为1伏特,电流为1安培时的电阻。
除了欧姆,常用的子单位还有千欧、兆欧、毫欧等,根据具体情况选择合适的单位表示电阻大小。
三、电阻率的概念和计算电阻率是描述导体对电流的阻碍程度的物理量,用希腊字母ρ表示。
电阻率的定义为单位长度和单位面积的导体的电阻:ρ = R * (A / L)体长度。
四、导体材料的电阻率不同材料具有不同的电阻率。
一般来说,金属的电阻率较低,而绝缘体的电阻率较高。
常用导体的电阻率如下:- 铜:1.68 × 10^-8 Ω·m- 银:1.59 × 10^-8 Ω·m- 金:2.44 × 10^-8 Ω·m需要注意的是,导体的温度和材料杂质等因素也会对电阻率产生影响,因此在实际应用中需要考虑这些因素的影响。
五、电阻率的应用电阻率对电路设计和材料选择具有重要意义。
通过选用合适的导体材料,可以降低电路中的能量损耗,并提高电路的效率。
此外,电阻率还在许多领域得到应用,例如电子元件的制造、电力传输线路的设计等。
六、电阻率的计算方法在实际应用中,可以使用以下公式计算导体的电阻率:ρ = R * (A / L)示导体长度。
七、总结电阻和电阻率是电学中重要的概念,它们描述了电流在电路中的阻碍程度。
电阻通过欧姆定律与电压和电流之间建立了关系,而电阻率则通过计算电阻与导体材料的长度和横截面积的比值来描述导体的特性。
电阻与电阻率
电阻与电阻率电阻是电流在电路中流动时所遇到的阻碍,是导体对电流流动的阻力。
而电阻率是导体本身对电流流动的阻碍程度,是表征导体本身特性的物理量。
一、电阻的定义和概念在电路中,电流经过导体时,会遇到一定程度的阻碍,这种阻碍就是电阻。
电阻的单位是欧姆(Ω),表示为R。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)除以电阻(R),即I = V/R。
二、电阻的分类根据电阻的性质和用途,可以将电阻分为固定电阻和可变电阻两种。
1. 固定电阻固定电阻是指其电阻值是固定不变的电阻器,常见的有炭膜电阻、金属膜电阻、电解电容器等。
固定电阻通常用于限流、分压、电阻分压等电路中。
2. 可变电阻可变电阻是指其电阻值可以通过外界条件改变的电阻器,常见的有电位器、可变电阻器等。
可变电阻通常用于调节电路中的电阻值,以实现对电路特性的调节。
三、电阻率的定义和概念电阻率(ρ)是导体材料本身对电流流动的阻碍程度的度量,是材料特性之一。
电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m),表示为ρ。
电阻率可以用来比较不同材料导体的导电性能。
导线的电阻(R)与其长度(L)、横截面积(A)以及电阻率(ρ)之间的关系可以用以下公式表示:R = (ρ * L) / A四、电阻率的影响因素1. 材料种类不同材料的电阻率有很大的差异,金属通常具有较低的电阻率,而非金属则通常具有较高的电阻率。
2. 温度大部分材料的电阻率随温度的变化而变化,一般来说,随着温度的升高,导体的电阻率也会增加。
3. 材料的纯度材料的纯度会影响到导体的电阻率,纯度越高的材料电阻率越低。
五、电阻率的应用电阻率的概念在电路设计和工程应用中具有重要意义。
1. 材料选择根据电阻率的差异,可以选择适合的材料用于制作导线、电路板等电子元器件。
2. 线路设计在电路设计中,根据导线的长度和横截面积,可以计算所需的电阻率,确保电路符合设计要求。
3. 热设计在热设计中,通过分析导体的电阻率,可以确定热量传递的效率,为热管理提供参考。
电阻率
电阻率:可以提高电阻率的设备和水的电阻率是指某一温度下,边长为1CM立方体水的相对两侧面间的电阻,其单位为欧姆*厘米(Ω*CM),一般是表示高纯水水质的参数。
电阻率越高表明盐份越少,绝对纯水在25℃的理论值为18.3MΩ*CM,测定值与温度有关,温度越高,电阻率越低,反之越高。
电导率:可以降低电导率的设备和电导率为电阻率的倒数,单位为西门子/厘米(S/CM),由于单位较大,一般用微西门子/厘米(μS/cm),是与水中盐份的多少成一定的关系统,盐份越多,电导率越高。
测定值与温度有关,温度越高,电导率越高,反之越低。
电导率(μS/cm)=1/电阻率(MΩ*CM).TDS :〖↑〗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。
TOC :〖↑〗可以部分降低TOC的设备有机化和物都是含炭化合物,所以测出水中的总有机碳(TOC)含量也就能代表水中的有机化合物含量。
BOD :〖↑〗用于表示水中可生物降解的含碳有机物浓度用于表示水中有机是水中有机物在生物化学需氧氧化过程中(即需氧细菌生长的过程中)所必须吸取的氧量。
标准实验的温度为20度,时间为5天,称5日生化需氧量(BOD5)。
COD :〖↑〗用来表示有机物的含量。
是企图把通过氧化剂(标准试剂为浓硫酸为重铭酸钾的沸腾混合物)在短时间(2H以内)内对有机物的氧化作用所需的氧量,用来表示有机物的含量。
由于下列原因,COD值一般高于BOD值:(1)无机物的氧化;(2)耐生物降解有机物的氧化。
浊度:〖↑〗可以降低浊度的设备浊度也称浑浊度。
从技术的意义讲,浊度是用来反映水中悬浮物含量的一个水质替代参数。
水中主要的悬浮物,一般也就是泥土。
电阻与电阻率的关系
电阻与电阻率的关系电阻和电阻率是电学中两个非常重要的概念。
电阻(R)是指电流通过导体时受到的阻碍程度,单位为欧姆(Ω);而电阻率(ρ)是指单位长度、单位横截面积的导体所具有的电阻能力,单位为欧姆·米(Ω·m)。
本文将从理论和实验的角度探讨电阻与电阻率之间的关系。
一、电阻与电阻率的定义及计算公式电阻(R)定义为电流通过导体时所产生的电压与电流之比,其计算公式为:R = V/I其中,R为电阻(单位:Ω),V为电压(单位:V),I为电流(单位:A)。
电阻率(ρ)定义为单位长度、单位横截面积的导体所具有的电阻能力,其计算公式为:ρ = R × A/L其中,ρ为电阻率(单位:Ω·m),R为电阻(单位:Ω),A为导体的横截面积(单位:m²),L为导体的长度(单位:m)。
二、电阻率与导体材料性质的关系电阻率与导体的材料性质密切相关,不同材料的导体具有不同的电阻率。
一般来说,金属导体的电阻率较低,而非金属导体的电阻率较高。
金属导体的电阻率受其晶体结构和自由电子的数量影响。
金属内部的原子呈规则的排列结构,使得电子很容易在晶体中自由移动,从而导致电阻率较低。
常见的金属如铜、银、铝等都具有较低的电阻率,适用于导电性能要求较高的场合。
非金属导体的电阻率较高,主要是由于其晶体结构中原子的密度较大,电子无法自由移动,导致电流通过时受到较大的阻碍。
一些常见的非金属导体如橡胶、塑料、陶瓷等具有较高的电阻率,可以用于绝缘材料或电阻元件的制作。
三、温度对电阻与电阻率的影响温度对电阻与电阻率也有较大影响。
一般来说,随着温度的升高,金属的电阻值会增加,而非金属的电阻值可能会减小或保持不变。
对于金属导体,随着温度的升高,原子振动加剧,使得自由电子与晶格原子相碰撞的概率增加,从而导致电阻值的增加。
这被称为正温度系数的电阻材料。
但也存在一些特殊情况,如超导材料,在超导状态下,温度降低反而会导致电阻值为零。
电阻率
电阻率电阻率(resistivity)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。
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·平方毫米/米。
计算公式电阻率的计算公式为:ρ=RS/L。
p为电阻率,s为横截面积,R为电阻值,L为导线的长度。
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 ,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。
4 电阻率的使用,电阻率除以金属膜的厚度得到所谓方块电阻,工程应用中常用衡量电阻的量一个是电阻率一个是方块电阻;电阻大小为方块电阻乘以金属块的长度和宽度之比。
金属导体的电阻率表:几种金属导体在20℃时的电阻率材料电阻率(Ω m)(1)银 1.6 × 10-8 (5)铂 1.0 × 10-7 (9)康铜 5.0 × 10-7(2)铜 1.7 × 10-8 (6) 铁 1.0 × 10-7 (10)镍铬合金 1.0 × 10-6(3)铝 2.9 × 10-8 (7)汞9.6 × 10-7 (11)铁铬铝合金1.4 × 10-6(4)钨 5.3 × 10-8 (8)锰铜 4.4 × 10-7 (12) 铝镍铁合金1.6 × 10-6(13)石墨(8~13)×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。
电阻和电阻率的概念与计算
电阻和电阻率的概念与计算一、电阻的概念电阻是指导体对电流的阻碍作用,是电流流动时遇到的一种内在阻碍。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
二、电阻率的概念电阻率是描述材料导电性能好坏的物理量,用符号ρ表示。
电阻率越大,材料的导电性能越差;电阻率越小,材料的导电性能越好。
电阻率的单位是Ω·m。
三、电阻的计算1.欧姆定律:电阻R等于电压U与电流I的比值,即R=U/I。
2.电阻的串并联:(1)串联电阻:总电阻等于各分电阻之和,即R_total = R1 + R2 + R3 + … + Rn。
(2)并联电阻:总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即1/R_total = 1/R1 +1/R2 + 1/R3 + … + 1/Rn。
四、电阻率的计算1.电阻率的定义式:ρ = RA/L,其中R为电阻值,A为导体的横截面积,L为导体的长度。
2.电阻率与温度有关:对于金属导体,温度越高,电阻率越大;对于半导体,温度越高,电阻率越小。
3.电阻率的单位:Ω·m。
在国际单位制中,电阻率的单位由电阻的单位和横截面积的单位决定。
本节主要介绍了电阻和电阻率的概念及计算方法。
电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻率是描述材料导电性能好坏的物理量。
通过掌握电阻和电阻率的计算公式,我们可以更好地理解电路中电阻的作用,并分析不同材料导电性能的差异。
习题及方法:1.习题:一个电阻值为20Ω的电阻,通过它的电流为4A,求该电阻上的电压。
解题方法:根据欧姆定律,U = IR = 20Ω × 4A = 80V。
2.习题:两个电阻分别为10Ω和20Ω,串联连接在电源上,求电路中的总电阻。
解题方法:R_total = R1 + R2 = 10Ω + 20Ω = 30Ω。
3.习题:一个电阻值为10Ω的电阻,并联连接在一个5Ω的电阻上,求电路中的总电阻。
解题方法:1/R_total = 1/R1 + 1/R2 = 1/10Ω + 1/5Ω = 0.1 + 0.2 = 0.3。
电阻率跟电阻的关系
电阻率跟电阻的关系
电阻率是描述物质导电性能的物理量,表示单位长度、单位截面积的导体所产生的电阻。
电阻则是以欧姆为单位,用来描述电路中物质对电流的阻碍程度。
电阻率与电阻的关系可以通过以下公式表示:
R = ρ * (L/A)
其中,R为电阻,ρ为电阻率,L为导体长度,A为导体截面积。
由上述公式可知,电阻与电阻率成正比。
当导体长度一定,导体截面积增大,电阻率相同的情况下,电阻会减小;当导体截面积一定,导体长度增大,电阻率相同的情况下,电阻会增大。
因此,电阻率越小,电阻越小,物质的导电性能越好。
所以,电阻率和电阻之间是具有一定关系的。
电阻率的基本单位
电阻率的基本单位电阻率是描述物质电阻特性的一个物理量,也是一个物质的固有属性。
它的定义是单位长度内的电阻。
电阻率的基本单位是欧姆·米(Ω·m)。
电阻率是衡量物质导电性能的一个重要指标。
在电流通过物质时,物质内部的电子会受到碰撞、阻碍而产生电阻。
电阻率越大,物质的导电性能越差;反之,电阻率越小,物质的导电性能越好。
电阻率与物质的导电性能有密切的关系。
导电性能好的金属材料,如铜、银等,具有较低的电阻率。
这是因为金属中的自由电子密度高,电子在电场作用下能够自由移动,从而形成良好的导电状态。
而绝缘体材料的电阻率较高,如橡胶、塑料等。
这是因为绝缘体中几乎没有自由电子,电子不能自由移动,所以电流无法在绝缘体中流动。
电解质材料的电阻率介于导体和绝缘体之间。
电解质内部存在离子,电流的传导是通过离子在电场作用下的迁移来完成的。
电解质的电阻率与离子浓度、离子迁移速度等因素有关。
除了材料的性质,温度也对电阻率有影响。
一般来说,随着温度的升高,材料的电阻率会增加。
这是因为温度升高会导致材料内部原子振动加剧,电子碰撞频率增加,从而电阻增大。
电阻率的测量可以通过四引线法来完成。
四引线法可以有效消除导线电阻对测量结果的影响,提高测量的准确性。
通过测量物质的几何尺寸和测得的电阻值,可以计算出物质的电阻率。
电阻率在工程和科学研究中有着广泛的应用。
在电子电路设计中,了解材料的电阻率可以选择合适的导体和绝缘材料,提高电路的性能。
在材料科学领域,通过研究材料的电阻率变化可以了解材料的结构和性质。
电阻率还与电阻、电流和电压之间的关系有关。
根据欧姆定律,电阻率可以通过电阻、电流和电压之间的关系来计算。
电阻率等于电阻乘以导线横截面积再除以导线长度。
在实际应用中,我们可以通过改变材料的性质来调节电阻率。
例如,通过合金化可以改变金属材料的电阻率,使其具有特定的导电性能。
这在电子元器件制造和电路设计中具有重要意义。
电阻率是描述物质导电性能的基本物理量,它与材料的性质、温度等因素密切相关。
什么是电阻率
什么是电阻率电阻率(resistivity)是材料对电流通过时阻碍电流流动的能力的衡量,也可以理解为物质的导电性能的特征之一。
在电阻率的概念中,除了电阻本身的大小,还包括材料的长度和横截面积等几何尺寸参数。
通过对电阻率的研究,可以更好地了解材料的导电性能和其它电学特性。
1. 电阻率的定义电阻率是指单位体积的材料抵抗电流流动的程度。
它的定义公式为:ρ = R × A / L其中,ρ代表电阻率,R表示电阻,A表示横截面积,L表示长度。
电阻率的单位是欧姆米(Ω·m)。
2. 电阻率与材料导电性的关系电阻率与材料导电性呈反相关关系。
若材料的电阻率较大,即材料阻碍电流流动的能力较强,表明该材料导电性较差;若材料的电阻率较小,则材料导电性较好。
3. 材料的导电性与电阻率常见的导电材料如金属具有较低的电阻率,而绝缘材料则具有较高的电阻率。
导电材料的电子自由移动,导致电流容易通过;绝缘材料的电子无法自由移动,电流难以通过。
4. 温度对电阻率的影响温度对电阻率也具有一定的影响。
一般来说,随着温度的升高,材料的电阻率会增加。
这是因为温度升高会导致材料中原子振动加剧,电子受到的散射也增多,阻碍电流的流动。
5. 电阻率在实际应用中的重要性电阻率在工程和应用中具有重要的意义。
通过测量材料的电阻率,可以判断材料是否适用于特定的电路或器件中,有助于选用合适的导电材料。
此外,在电路设计和电子元器件制造中,对电阻率的准确计算和控制也是非常关键的一步。
结语电阻率是衡量材料导电性能的重要指标,它反映了材料抵抗电流流动的特性。
它的测量和应用可以帮助我们更好地了解材料的导电性能,并为电路设计和电子元器件制造提供可靠的参考。
通过不断深入研究和应用电阻率,相信会有更多的发现和创新出现在电学领域中。
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电阻率
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。
某种物质所制成的原件(常温下20°C)的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。
电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关,是导体材料本身的电学性质,由导体的材料决定,且与温度有关。
电阻率在国际单位制中的单位是Ω·m,读作欧姆米,简称欧米。
常用单位为“欧姆·平方毫米”。
定义
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,材料的电阻大小与材料的长度成正比,而与其截面积成反比。
电阻率(resistivity)是用来表示各种物质电阻特性的物理量。
在温度一定的情况下,有公式
其中的ρ就是电阻率,L为材料的长度,S为面积。
可以看出,材料的电阻大小与材料的长度成正比,即在材料和横截面积不变时,长度越长,材料电阻越大:而与材料横截面积成反比,即在材料和长度不变时,横截面积越大,电阻越小。
由上式可知电阻率的定义为:
推导公式:
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为电阻率——常用单位Ω·mm2/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)
影响电阻率的外界因素
电阻率不仅与材料种类有关,而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。
金属材料在温度不高时,ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1+at),式中ρ1与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率的温度系数,与材料有关。
锰铜的α约为1×10-1/℃(其数值极小),用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小,适合于作标准电阻。
已知材料的ρ值随温度而变化的规律后,可制成电阻式温度计来测量温度。
半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。
制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。
有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物,当温度降到几K或十几K(绝对温度)时,ρ突然减少到接近零,出现超导现象,超导材料有广泛的应用前景。
利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质,可制成磁敏电阻或电阻应变片,分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力,在工程上获得广泛应用。
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,其次为半导体,硅锗。
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。
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能力大小。
4.超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。
导体没有了电阻。
金属导体
常用电阻率;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。
银的价格偏贵,因此铜用的最为广,几乎所有应用的导线都是铜制作的(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,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。
在某些场合仪器上触点也有用金的,因为金的化学性质稳定,并不是因为其电阻率小所致。