导体体积电阻率测定的影响因素
2018年高中物理选修3-1课件：第2章 第6节 第1课时 导体电阻的影响因素的探究
系? 答案:设表面正方形的边长为 a,厚度为 h,则导体的电阻 R=ρ
a
= ,可以看
ah h
出导体的电阻与表面正方形的边长无关,所以两个导体的电阻相等.
自主检测
1.(多选)关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是( AD )
A.由 R=ρ l 知,导体的电阻与长度 l、电阻率ρ成正比,与横截面积 S 成反比 S
【思考与讨论1】 请同学们用“控制变量法”制定探究步骤.先让学生 展示自己制定如何探究的方案,再请学生评价哪个方案优越.通过比较学 生设计的方案,让学生充分发表见解. 学生:(1)在导体材料、横截面积相同的情况下,研究导体电阻与导体长 度的关系;(2)在导体材料、长度相同的情况下,研究导体电阻与导体横 截面积的关系;(3)在导体横截面积、长度相同的情况下,研究导体的电 阻与导体材料的关系. 【思考与讨论2】 实验中收集实验数据非常重要,请同学们设计表格来 记录实验数据.先让学生展示自己设计的表格,再请学生评价哪个表格直 观,有利于记录实验数据. 学生:(1)研究导体电阻与导体长度的关系:
长度(mm)
电压(V)
电流(A)
电阻(Ω)
L1 L2
(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系:
直径(mm) 第1次 第2次 第3次
平均 值
横截 面积 (m2)
电压 (V)
电流 (A)
电阻 (Ω)
L2 L3
(3)研究导体的电阻与导体材料的关系:
材料
L3(镍铬丝) L4(铜丝)
电压(V)
电流(A)
电阻(Ω)
解析:A 的密度比 B 的大,质量相同,所以根据公式 V= m 可得 B 的体积大,
根据公式 V=lS 可得 B 的横截面积大;根据公式 R=ρ电阻率 l ,由于 A 的横截 S
导体的电阻
课堂练习
3、一段均匀导线对折两次后并联 在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线 原来的电阻多大？
8Ω
若把这根导线的一半均匀拉长
为三倍，另一半不变，其电阻是
原来的多少倍?5倍源自4、如图所示,均匀的长方形薄片合金电 阻板abcd,ab边长为L1;ad边长为L2,当端点1、
2或3、4接入电路时,R12:R34是 ( D )
V
横截面积,材料相同
L/m 1 2 3 U/V I/A R/Ω
A
RL
实验结论: 1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比
探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验电路: 电流表外接法 限流式电路
实验电路图:
V
实验数据:
长度,材料相同
S/mm2 1
2
3
U/V
I/A
R/Ω
实验结论:
A
R 1
S
2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
A、L1:L2
B、L2:L1
C、1:1
3 D、L12:L22
a
b
1
2
d
c
4
5、同一半圆形金属片，如图所示，从不 同方向测量其电阻 (1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等，Ra、Rb谁大？ Ra、Rb比值是多少？
1.不等(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”;
Ra<Rb 2.若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0 并联, Ra = R0/2;(b)为两电阻串联, Rb =2R0, Ra:Rb=1:4
这位负责人的讲话中主要体现的物理 原理就是电阻定律的内容，使用再 生铜或含杂质很多的铜，导体的电 阻率增大，截面积 缩小，使电阻 增 大，载流量不够，绝缘层用再生塑料 制作电线外皮，绝缘性能差，容易老
电阻或电阻率测试遇到问题有哪些
电阻或电阻率测试受到影响有哪些a．环境温湿度一般材料的电阻值随环境温湿度的升高而减小。
相对而言，表面电阻(率)对环境湿度比较敏感，而体电阻(率)则对温度较为敏感。
湿度增加，表面泄漏增大，体电导电流也会增加。
温度升高，载流子的运动速率加快，介质材料的吸收电流和电导电流会相应增加，据有关资料报道，一般介质在70C时的电阻值仅有20C时的10％。
因此，测量材料的电阻时，必须指明试样与环境达到平衡的温湿度。
b．测试电压(电场强度)介质材料的电阻(率)值一般不能在很宽的电压范围内保持不变，即欧姆定律对此并不适用。
常温条件下，在较低的电压范围内，电导电流随外加电压的增加而线性增加，材料的电阻值保持不变。
超过一定电压后，由于离子化运动加剧，电导电流的增加远比测试电压增加的快，材料呈现的电阻值迅速降低。
由此可见，外加测试电压越高，材料的电阻值越低，以致在不同电压下测试得到的材料电阻值可能有较大的差别。
值得注意的是，导致材料电阻值变化的决定因素是测试时的电场强度，而不是测试电压。
对相同的测试电压，若测试电极之间的距离不同，对材料电阻率的测试结果也将不同，正负电极之间的距离越小，测试值也越小。
c．测试时间用一定的直流电压对被测材料加压时，被测材料上的电流不是瞬时达到稳定值的，而是有一衰减过程。
在加压的同时，流过较大的充电电流，接着是比较长时间缓慢减小的吸收电流，最后达到比较平稳的电导电流。
被测电阻值越高，达到平衡的时间则越长。
因此，测量时为了正确读取被测电阻值，应在稳定后读取数值或取加压1分钟后的读数值。
另外，高绝缘材料的电阻值还与其带电的历史有关。
为准确评价材料的静电性能，在对材料进行电阻(率)测试时，应首先对其进行消电处理，并静置一定的时间，静置时间可取5分钟，然后，再按测量程序测试。
一般而言，对一种材料的测试，至少应随机抽取3～5个试样进行测试，以其平均值作为测试结果。
d．测试设备的泄漏在测试中，线路中绝缘电阻不高的连线，往往会不适当地与被测试样、取样电阻等并联，对测量结果可能带来较大的影响。
高中物理第十一章电路及其应用23导体的电阻实验：导体电阻率的测量课件新人教版必修第三册
由 ρ＝RlS得出，电阻率 ρ 与导体的电阻 R 成正比，与导体 的横截面积成正比，与导体的长度成反比，对吗？
提示：不对．
课堂讲练互动
考点一 对电阻定律的理解
1．公式 R＝ρSl 中各物理量的意义 (1)ρ 表示材料的电阻率，与材料和温度有关．反映了导体的 导电性能，在数值上等于用这种材料制成 1 m 长、横截面积为 1 m2 的导线的电阻值，ρ 越大，说明导电性能越差，ρ 越小，说明 导电性能越好．
践中有着广泛的应用．解决此类问题，首先要明确 R＝ρSl 中各 量的含义和电路中电流、电压的关系；其次，要根据题意建立 起相应的物理模型，再运用有关的规律进行求解．
【例 2】 A、B 两地相距 40 km，从 A 到 B 两条输电线的 总电阻为 800 Ω.若在 A、B 之间的某处 C 两条线路发生短路， 为查明短路地点，在 A 处接上电源，测得 A 处两端电压为 10 V， 导线中电流为 40 mA.求短路处距 A 多远？
(2)l 表示沿电流方向导体的长度． (3)S 表示垂直于电流方向导体的横截面积． 如图所示，一长方体导体若通过电流 I1，则长度为 a，横截 面积为 bc；若通过电流 I2，则长度为 c，横截面积为 ab.
2．R＝UI 与 R＝ρSl 的区别与联系
3.应用实例——滑动变阻器 (1)原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻． (2)在电路中的使用方法 结构简图如图所示，要使滑动变阻器起限流作用，正确的 连接是接 A 与 D 或 C，B 与 C 或 D，即“一上一下”；要使滑 动变阻器起到分压作用，要将 AB 全部接入电路，另外再选择 A 与 C 或 D 及 B 与 C 或 D 与负载相连，当滑片 P 移动时，负载 将与 AP 间或 BP 间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的 电压．
导体的电阻
例3：电路中有一段金属丝长为 L，电阻为 R，要使电
阻变为 4R，下列可行的方法是 A( )
A、将金属丝拉长至 2L B、将金属丝拉长至 4L C、将金属丝对折后拧成一股 D、将金属丝两端的电压提高到原来的 4 倍
课堂小结
一、影响导体电阻的因素 导体的电阻与它的长度、横截面积及它的材料等因素的定
如图，a、b、c、d是四个不同的金 V
V
属导体。在长度、横截面积、材料三个
因素方面，b、c、d跟a相比，分别只有 ɑ
b
一个因素不同：b与a长度不同；c与a横
截面积不同；d与a材料不同。
VV
c
d
图中四段导体是串联的、每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此
用电压表分別测量a、b、c、d两端的电压，就能知道它们的电阻之比。比较a、 b的电阻之比与它们的长度之比;比较a、c的电阻之比与它们的横面积之比;比较 a、d的电阻是否相等。这样就可以得出长度、横載面积、材料这三个因素与电 阻的关系。
1.根据以上分析，以等式的形式写出用导体长度 L、导体横截面积S表示导体电阻R的关系式，用一
个与L、S无关的常量表示比例系数。
2.选择至少两种不同材料的导体（例如镍铬合金丝 和康铜丝），测出它们的长度、横截面积和电阻， 分别计算出上述等式中的比例系数。
3.分析上述比例系数的物理意义。
结论：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 L成正比,与它的横截面积 S 成反比。
l
成反比
C、材料的电阻率随温度的升高而增大
D、对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说
明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
例2：根据电阻定律，电阻率 ρ RS 对于温度一定的
导体电阻率的测量
导体电阻率的测量导体电阻率是描述导体材料电阻程度的一种物理量。
在电路设计和电子设备制造中，了解导体电阻率的测量方法和数值是非常重要的。
本文将介绍导体电阻率的测量原理和常用方法。
一、导体电阻率的定义和意义导体电阻率是指单位长度和单位截面积的导体材料的电阻。
它是导体材料特有的物理性质，反映了导体对电流通过的阻碍程度。
导体电阻率的数值越小，导体的导电能力越强。
导体电阻率在电路设计和电子设备制造中起着重要的作用。
通过测量导体电阻率，可以评估导体材料的导电性能，选择合适的导体材料。
同时，导体电阻率也是计算电路中电阻大小的基础参数。
1. 电桥法测量电桥法是一种常用的测量导体电阻率的方法。
它利用电桥平衡条件来确定未知电阻的数值。
具体操作时，将待测导体与已知电阻相连，通过调节电桥的变阻器，使电桥平衡，然后根据平衡时的电桥条件计算导体电阻率。
2. 四引线法测量四引线法是一种精确测量导体电阻率的方法。
它通过在测量电路中引入两组相互独立的引线，使测量电流和电压经过不同引线传输，避免了引线电阻对测量结果的影响。
该方法适用于低电阻材料的测量，具有较高的精度和准确度。
3. 电阻箱测量电阻箱是一种专门用于测量电阻的仪器。
通过调节电阻箱的阻值，将待测导体与电阻箱相连，测量电流和电压，从而计算出导体的电阻率。
电阻箱测量方法简单直观，适用于一般导体的测量。
三、导体电阻率的影响因素导体电阻率受多种因素影响，主要包括导体材料的物理性质、温度和杂质等。
1. 导体材料的物理性质导体的电阻率与导体材料的电子结构和晶格结构有关。
常见的金属导体通常具有较低的电阻率，而非金属导体的电阻率较高。
2. 温度导体的电阻率随温度的变化而变化。
一般情况下，导体的电阻率随温度升高而增加。
这是因为温度升高会使导体原子振动加剧，电子与原子碰撞增多，电阻增加。
3. 杂质杂质是导体电阻率的另一个重要影响因素。
杂质的存在会导致导体电子与杂质原子碰撞增多，电阻增加。
因此，高纯度的导体电阻率较低，杂质含量越高，电阻率越高。
电线电缆铜导体直流电阻测试值的影响因素
电线电缆铜导体直流电阻测试值的影响因素
铜导体的直流电阻测试值受到几个主要的影响因素，这些因素包括电线电缆的材料、截面积、长度、温度和表面状况等。
电线电缆的材料会直接影响它们的电阻。
不同材料的电阻率是不同的，铜是一种优良的导电材料，具有较低的电阻率。
对于同样长度和截面积的电线电缆，使用铜导体的电阻会比其他材料的导体更小。
电线电缆的截面积也会影响其电阻。
截面积越大，导体的横截面积越大，电流通过的面积也就越大，导致阻力减小。
截面积越大的电线电缆，其电阻也会相应减小。
电线电缆的长度也会对其电阻值产生影响。
当电流通过一个导线时，电流会遇到导线的阻力，这导致电压降低。
当导线的长度增加时，电流遇到的阻力也会增加，从而导致电阻增加。
电线电缆的长度越长，其电阻值也会相应增加。
温度对电线电缆的电阻值也有影响。
导体的电阻率会随着温度的升高而增加。
温度升高会导致电线电缆的电阻增加，反之亦然。
为了获得准确的测试结果，测试电线电缆的直流电阻应在标准温度下进行。
电线电缆的表面状况也可能对其电阻值产生影响。
如果电线电缆的表面存在腐蚀、污垢或氧化物等问题，这些问题会增加电流通过电缆时的阻力，导致电阻增加。
电线电缆的表面应保持干净和光滑，以确保准确测量电阻。
实验 探究导体电阻与其影响因素的关系-推荐下载
一、实验过程探究导体电阻的影响因素测定金属的电阻率二、数据记录三、实验结论仪器的选择1.选用电流表、电压表时，要根据电源电动势、电阻的大小和额定功率等考虑所测电流、电压的最大值，不能超出仪表的量程，以确保不损坏仪器．在实验电路中测量电流、电压时，电流表、电压表的指针偏转角度不宜过小，以减小误差，电流表、电压表的读数为满刻度2/3左右时，读数较准确．2.选用滑动变阻器，若用“限流式”，一般选用阻值适当大的滑动变阻器，但不是越大越好，因阻值很大时，在实验过程中可能只用到其阻值较小的一部分，这样滑动触头只能在很短的范围内调节，使用起来很不方便．若采用“分压式”，应选择阻值适当小一些的滑动变阻器，这样可使分出的电压大致上随滑动触头移动的距离成正比例改变，调节起来比较方便．1．下列关于电阻率的说法正确的是( )A．电阻率与导体的长度有关B．电阻率与导体的材料有关C．电阻率与导体的形状有关D．电阻率与导体的横截面积有关2.导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( ) A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比3.一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d，电阻是R，把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成( )A．R/10000 B．R/100C．100R D．10000R4.关于电阻和电阻率的说法中，正确的是( )A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B．由R＝U/I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降阺会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一5.某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )A．4ρ和4R B．ρ和4RC．16ρ和16R D．ρ和16R6.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在图2－6－6所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则( )图2－6－6A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化7.两粗细相同的同种金属电阻丝R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图2－6－7所示，可知( )图2－6－7A．两电阻的大小之比为R1∶R2＝3∶1B．两电阻的大小之比为R1∶R2＝1∶33C．两电阻丝长度之比为L1∶L2＝∶1新课标第一网D．两电阻丝长度之比为L1∶L2＝1∶38.两根材料相同的导线，质量之比为2∶1，长度之比为1∶2，加上相同的电压后，通过的电流之比为( )A．8∶1 B．4∶1C．1∶1 D．1∶49.现有半球形导体材料，接成如图2－6－9所示甲、乙两种形式，则两种接法的电阻之比R甲∶R乙为( )图2－6－9A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶410.两根材料相同的均匀导线x和y，x长为l，y长为2l，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图2－6－10所示，则x、y导线的横截面积之比为( )图2－6－10A．2∶3 B．1∶3C．1∶2 D．3∶111.12.13.14. 在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．⑴从图中读出金属丝的直径为________mm；⑵为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：A．电压表0～3V，内阻10kΩB．电压表0～15V，内阻50kΩC．电流表0～0.6A，内阻0.05ΩD．电流表0～3A，内阻0.01ΩE．滑动变阻器，0～10ΩF．滑动变阻器，0～100Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________（填序号）；②实验中某同学的实物连线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误错误1：_____________________________错误2：_____________________________⑶若测得金属丝的直径用d表示，电阻用R表示，则该金属材料的电阻率ρ=________．15. 在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表V1：量程0～3V，内阻约为15kΩB．电压表V2：量程0～15V，内阻约为75kΩC．电流表A1：量程0～3A，内阻约为0.2ΩD．电流表A2：量程0～0.6A，内阻约为11ΩE．变阻器R1：0～100Ω，0.6AF．变阻器R2：0～2000Ω，0.1AG．电池组E：电动势为3V，内阻约为0.3ΩH．开头S，导线若干⑴为减小实验误差，应选用的实验器材有（填代号）_____________________________________；⑵为减小实验误差，应选用图甲中________（填“a”或“b“）为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图乙中的实物图用线连接起来；⑶若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图丙所示，则金属丝的直径为________mm，电阻值为________Ω．16. 某同学要测电压表V1的内阻R V，测量的电路如图（a）所示，供选择的器材如下：①待测电压表V1：0～3V，内阻约3kΩ②电压表V2：0～6V，内阻约6kΩ③定值电阻R1=3kΩ④定值电阻R2=30Ω⑤滑动变阻器R3：0～1kΩ，1A⑥滑动变阻器R4：0～10Ω，2A⑦电源3.0V，内阻不计⑧开关一个，导线若干根据上述条件，请你完成下面的实验．⑴定值电阻应选________；滑动变阻器应选________．⑵根据电路图a，在图b中用实线把实物连成电路；⑶实验过程中的测量步骤为：移动滑动变阻器触头到某一位置，记录V1、V2的读数U1、U2；不断改变滑动变阻器触头的位置，得到一组U1、U2的值，分别以U1、U2为坐标轴建立坐标系，作出相应图线，如图所示，测得该图线的斜率为k．根据图线的斜率k和选定的定值电阻，写出待测电压表V1内阻的表达式为R V=_______________．17. 某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值．除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表A1：量程1A，内阻r1约0.5Ω电流表A2：量程30mA，内阻r2约200Ω电压表V1：量程6V，内阻R V1等于20kΩ电压表V2：量程10V，内阻R V2约30kΩ滑动变阻器R1，0～20Ω，额定电流2A滑动变阻器R2，0～2000Ω，额定电流1mA电源E：电动势为12V，内阻r约2Ω⑴请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选________．⑵若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________________，式中符号的含义为_______________________________．18. 科学实验是人们认识自然的重要手段．电学实验中经常需要测量某负载的电阻．⑴测电阻的方法有多种，现在有一只标有“220V，100W”的灯泡，它正常工作时的电阻为________Ω．若用多用电表的欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻应________灯泡正常工作时的电阻（填“大于”“等于”或“小于”）．这是因为___________________________________．⑵请你用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工作时的电阻A．220V交流电源B．单刀双掷开关一个C．电阻箱一个（0～999Ω，额定电流1A）D．交流电流表一个（0～0.6A）E．导线若干请画出电路原理图19. 某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据（I和U分别表示小灯泡的电流和电压），则：⑴当U=1.20V时对应的电流表如图甲所示，其读数为 A.⑵实验中所用的器材有：电压表（量程3V，内阻约为2 kΩ）电流表(量程0.6A,内阻约为0.2Ω）滑动变阻器（0～5Ω，1A）电源、待测小灯泡、电键、导线若干⑶根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的U-I曲线；⑷如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是W（结果保留2位有效数字）．20.21.一根长为l＝3.2 m、横截面积S＝1.6×10－3m2的铜棒，两端加电压U＝7.0×10－2V.铜的电阻率ρ＝1.75×10－8Ω·m，求：探究导体电阻与其影响因素的关系(1)通过铜棒的电流；(2)铜棒内的电场强度．22.测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图2－6－5所示，A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片，间距为d＝1 cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U＝6 V 时，测出电流I＝1 μA，则这种液体的电阻率为多少？图2－6－523.答案实验探究导体电阻与其影响因素的关系知识回顾控制变量法外接电阻率R=ρlS实验练习1.B2.A3.D4.C5.D6.CD7.B8.A9.D 10.B 11.AC 12.C 13.A14.(1)0.680mm（或0.679 mm）⑵①A C E②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上；错误2：采用了电流表内接法⑶ρ=πRd2/4L15.⑴ADEGH ⑵b 实物连接如图所示⑶0.635 2.416.⑴R1R4 ⑵如图所示⑶R1/(k-1)17.⑴电路图如图所示R1⑵ρ=πd2(U2–U1)R V1/4U1L18.⑴484 小于灯泡电阻随温度变化而变化，温度越高电阻越大（2）电路图如图所示19.⑴0.42A（0.38A～0.42A都正确）⑵如图所示⑶如图所示⑷0.28W（0.25W～0.32都正确）20.(1)图略（2）21.(1)2×103 A (2)2.2×10－2 V/m22. 6×104Ω·m。
第九章 实验十 导体电阻率的测量-2025高三总复习 物理(新高考)
实验十导体电阻率的测量一、实验目的1．熟悉导体电阻率的测量的基本原理。
2．掌握伏安法测电阻的原理及有关问题。
二、实验原理与器材1．实验原理由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πd 2R4l ，因此，只要测出金属丝的长度l 、直径d 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ。
测量金属丝电阻的电路图如图所示。
2．实验器材被测金属丝，直流电源(4V)，电流表(0～0.6A)，电压表(0～3V)，滑动变阻器(0～50Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。
三、实验步骤与操作1．测量d ：用螺旋测微器在不同位置测量三次，取平均值。
2．连接电路：按伏安法测电阻原理图连接电路。
3．测量l ：用毫米刻度尺测量有效长度l ，测量三个不同部位，取平均值。
4．滑动变阻器：限流式接法，闭合开关前，将滑动变阻器连入电路的阻值调到最大；分压式接法，闭合开关前，将滑动变阻器并联部分的阻值调为零。
5．测量U 、I ：闭合开关，调节滑动变阻器，利用电压表及电流表读出多组U 、I 数值并记录。
6．整理：断开开关，整理器材。
四、实验数据处理1．计算R x 的两种方法(1)平均值法：用R x ＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值。
(2)图像法：作出U -I 图像，利用斜率求出R x ，如图所示。
2．计算电阻率：将记录的数据l、d及R x的值代入电阻率公式ρ＝R x Sl计算ρ。
五、误差分析1．金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差。
2．测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测＜R真，由R＝ρlS知ρ测＜ρ真。
3．通电电流过大、时间过长，致使金属丝发热，电阻率随之变化带来误差。
六、注意事项1．本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。
2．测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值。
电缆导体电阻和电阻率误差原因分析
电缆导体电阻和电阻率误差原因分析摘要：本文通过对电缆导体电阻和电阻率的解释，分析了导体电阻和电阻率测量时产生误差的原因，以及有效减少误差的正确措施，对电缆检验人员和企业技术人员有较强的现实意义和较好的指导意义。
关键词：电缆导体；电阻及电阻率；误差原因；措施；前言电线电缆是我国重点工业产品之一，它被广泛的应用在国民经济建设的很多领域。
电线电缆的产品质量关系到国计民生和老百姓的生命健康财产安全。
一、电阻率及电阻概述1.对于电缆来说，导体的电阻是指其对于电流通过的阻碍作用。
导体的电阻与导体的材料、长度、截面、温度有关；也可以这样说：当软圆铜线温度为20℃、截面为1mm2、长度为1m时，其电阻值为0．017241Ω；电阻值越大，阻碍电流通过的能力就越大，载流量就越小。
上海电缆研究所通过试验，提出了电缆的载流量，可供参考。
电缆导体的电阻率有体积电阻率、质量电阻率、单位长度电阻率。
体积电阻率为单位长度和单位截面积的导体的电阻。
国际电工委员会IEC28（125）《铜电阻国际标准》中规定：“20℃温度时，国际退火铜体积电阻率是1／58=0．017241Ω·mm2／m”。
2.影响电阻的因素（1）原材料的选择选用优质的铜或铝为原料。
当原料进入工厂时，企业若是不严格控制原材料的性能测试或存储材料不当而造成材料氧化，再或者选择了低价回收铜导致铜杂质含量高，势必影响导线承载能力，导致导体直流电阻增加。
改进建议：购买表面光亮、品质优良的铜、铝作为原材料。
进入工厂时，原材料的质量应严格检验，须通过原材料的性能试验并具备合格的第三方检验报告。
同时，采用适当的贮存方法（如物理方法对隔离空气进行适当的包裹）防止铜的氧化。
（2）生产工艺中的控制电线电缆生产过程中，铜导体易氧化变色，这会大大影响导体载留质量。
其次，生产时，拉丝工艺中的退火不良，绞合时张力太紧会导致导体拉细等情况，也会影响导体直流电阻的阻值。
改善建议：采用合适的铜杆加工工艺，使用含抗氧剂的拉丝油；在退火工序使用抗氧剂，并尽量缩短铜丝的受热过程，采用以上措施能够降低电线电缆铜导体氧化程度。
体积电阻率 值
体积电阻率值体积电阻率是指物质在单位体积内电流通过时所产生的电阻。
它是描述物质导电性能的重要指标之一，也是材料科学和电子工程领域中的基本参数。
本文将从不同角度解析体积电阻率的意义和应用。
一、体积电阻率的概念和计算方法体积电阻率是指在单位体积内的电阻，通常用ρ表示。
计算公式为ρ = R * A / L，其中R为电阻，A为截面积，L为电流通过的长度。
二、体积电阻率与材料导电性能的关系体积电阻率可以反映材料的导电性能，导电性能越好，体积电阻率越低。
例如，金属材料由于其自由电子的存在，具有较低的体积电阻率，可以很好地导电。
而绝缘材料由于电子几乎不能在其内部自由移动，体积电阻率较高，导电性能差。
三、体积电阻率在材料选择和设计中的应用1. 材料选择：在电子元器件设计中，需要选择合适的材料作为导体或绝缘体。
体积电阻率是一个重要的考虑因素之一，低体积电阻率的导体可以降低电阻损耗，提高电路的效率；高体积电阻率的绝缘材料可以阻止电流泄漏，保证电路的稳定性和安全性。
2. 电路设计：在电路设计中，需要考虑电阻的大小和分布情况。
通过合理选择材料和优化电路结构，可以降低电阻，提高电路性能。
体积电阻率是衡量电阻大小的重要指标之一，可以帮助设计人员选择合适的材料并进行电路优化。
3. 电热设备：在电热设备中，体积电阻率的大小直接影响设备的发热效果。
高体积电阻率的材料可以将电能转化为热能，提高设备的发热效率；低体积电阻率的材料可以减少电阻损耗，提高设备的能效比。
四、体积电阻率在材料研究和工程应用中的挑战1. 温度效应：体积电阻率与温度密切相关，随着温度的升高，材料的体积电阻率通常会增加。
这对于一些需要稳定导电性能的应用来说是一个挑战，需要在材料选择和设计中考虑温度因素。
2. 材料性能的一致性：同一批材料中，不同样品的体积电阻率可能存在一定的差异。
在实际应用中，需要保证材料性能的一致性，以确保电路的可靠性和稳定性。
3. 复合材料的体积电阻率：对于复合材料来说，其体积电阻率是由基体材料和填充物的导电性能共同决定的。
电阻率、体积电阻率、表面电阻率如何测定
电阻率、体积电阻率、表面电阻率如何测定什么是电阻率？1. 电阻跟导体的材料、横截面积、长度有关。
2. 导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关。
3. 导体电阻跟它长度成正比，跟它的横截面积成反比。
(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。
用某种材料制成的长为1米、横截面积为1mm2的导体电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。
(2)单位在国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·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=ρ0(1+at)。
式中t是摄氏温度，ρ0是0℃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、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。
什么是体积电阻率？体积电阻率，是材料每单位体积对电流的阻抗，用来表征材料的电性质。
通常体积电阻率越高，材料用做电绝缘部件的效能就越高。
通常所说的电阻率即为体积电阻率。
，式中，h是试样的厚度（即两极之间的距离）；S是电极的面积，ρv的单位是Ω·m（欧姆·米）。
材料的导电性是由于物质内部存在传递电流的自由电荷，这些自由电荷通常称为载流子，他们可以是电子、空穴、也可以是正负离子。
在弱电场作用下，材料的载流子发生迁移引起导电。
材料的导电性能通常用与尺寸无关的电阻率或电导率表示，体积电阻率是材料导电性的一种表示方式。
简言之，在绝缘材料里面的直流电场强度与稳态电流密度之商,即单位体积内的体积电阻。
什么是表面电阻率？表面电阻：在试样的某一表面上两电极间所加电压与经过一定时间后流过两电极间的电流之商；访伸展流主要为流过试样表层的电流,也包括一部分流过试样体积的电流成分.在两电极间可能形成的极化忽略不计。
体积电阻率和击穿电压的关系
体积电阻率和击穿电压的关系引言：体积电阻率和击穿电压是电学领域中两个重要的概念。
体积电阻率是材料的一项基本电学性质，它描述了材料对电流的阻碍程度。
而击穿电压则是指在电场作用下，材料无法维持绝缘状态而发生击穿的最小电压。
本文将探讨体积电阻率和击穿电压之间的关系，并分析其影响因素。
一、体积电阻率的定义和影响因素体积电阻率是指单位体积内材料对电流的阻碍程度。
它的单位通常是欧姆·米（Ω·m）。
体积电阻率可以用以下公式表示：ρ = R × A / L其中，ρ表示体积电阻率，R表示电阻，A表示横截面积，L表示电流通过的长度。
体积电阻率受多种因素的影响，包括材料的成分、温度、湿度等。
不同材料的体积电阻率差异很大，例如金属通常具有较低的体积电阻率，而绝缘体则具有较高的体积电阻率。
温度和湿度也会对体积电阻率产生影响，一般情况下，温度升高会导致体积电阻率降低，而湿度的增加则会使体积电阻率增加。
二、击穿电压的定义和影响因素击穿电压是指在电场作用下，材料无法维持绝缘状态而发生击穿的最小电压。
击穿电压通常用伏特（V）表示。
击穿电压受多种因素的影响，包括材料的性质、几何形状、温度等。
不同材料的击穿电压差异很大，例如绝缘体通常具有较高的击穿电压，而导体则具有较低的击穿电压。
材料的几何形状也会对击穿电压产生影响，例如尖锐的边缘或电极间距较小的情况下，击穿电压会降低。
此外，温度的升高也会导致击穿电压的降低。
三、体积电阻率和击穿电压的关系体积电阻率和击穿电压之间存在一定的关系。
一般来说，体积电阻率越大，材料越能够承受较高的电场强度而不发生击穿。
这是因为体积电阻率大意味着材料对电流的阻碍程度高，电场强度在材料内部分布均匀，不容易导致局部电场过高而发生击穿。
另一方面，击穿电压的大小也会受到体积电阻率的影响。
当材料的体积电阻率较小时，电场强度在材料内部分布不均匀，容易导致局部电场过高而发生击穿。
因此，体积电阻率较小的材料通常具有较低的击穿电压。
影响电阻率的因素
影响电阻率的因素影响电阻的因素一.环境因素的影响环境因素是指产生点阵畸变的外界条件，主要指温度和应力。
（一）温度的影响若认为导电电子是完全自由的，而原子的振动彼此无关，则电子的平均自由程与晶格振动的振幅平方的平均值成反比。
由于与温度成正比，所以pxT。
在理想完整的晶体中，电子的散射只取决于温度所造成的点阵动畸变，即金属的电阻取决于离子的热振动。
当温度高于时，纯金属的电阻和温度成正比。
（2 —9）式中a为电阻温度系数，过渡族金属，特别是铁磁金属的a值较大，约为10-2数量级，其它金属a值均为10-3数量级；表示温度变化△时p的变化。
若考虑振动原子与导电电子间的相互作用，用量子力学方法可以获得低温下（低于）电阻的表达式，为（2—10 ）式中A为系数，为积分变数。
低温时，积分值趋于常数124.4，因此，。
它类似于比热容的德拜三次方定律。
式（2 —11）也称格留乃申定律。
的关系对于多数金属都适用。
对于过渡族金属则（n为2.0 一5.3）。
一般金属，当温度接近0 K时，仍有残留电阻。
但有些金属，例如Ti、V、Nb、Zr、Al等，当温度低于某临界值时电阻下降为零，它们被称为超导金属。
金属溶化时，由于点阵规律性遭到破坏及原子间结合力的变化，熔点（Tm）处液态金属的电阻比固态约大一倍。
除Ga、Hg、Sb、Bi夕卜，大多数金属熔化时电阻的跃变可通过式（2 —11）计算（）Tm=exp（KtLmTm）（2 —11）式中Lm为熔化潜热（kJ/mol）; pL和pS分别为Tm处液态和固态的电阻率；K1为系数，其值为80kJ-1 mol -K-1。
（二）应力的影响弹性范围内的单向拉应力，能使原子间的距离增大，点阵的动畸变增大，由此导致金属的电阻增大。
电阻率与应力之间有如下的关系（2—12 ）式中pT为受拉应力作用下的电阻率；p0为未加负荷时的电阻率；aT为应力系数；b为拉应力。
铁在室温下的应力系数aT约为 2.11 — 2.13 M0-11Pa-1 o压力对电阻的影响恰好与拉应力相反，由于压力能使原子间距变小，点阵动畸变减小，大多数金属在三向压力（低于1200MPa）的作用下，电阻率都下降，并且有如下的关系（2 —13）式中为三向拉力下的电阻率；为真空下的电阻率；p为压力；$为压力系数，是负值。
导体电阻的特性
导体电阻的特性导体电阻是电流通过导体时所遇到的电阻力，是电流流经导体时发生的能量损耗。
了解导体电阻的特性对于电路设计和电子设备的性能评估非常重要。
本文将探讨导体电阻的特性，包括导体电阻的定义、影响因素以及相关计算方法。
1. 定义导体电阻是指导体内部电子受到电场力作用而发生碰撞、散射从而产生的阻碍电流流动的现象。
导体材料的电阻取决于材料的特性，如导电材料的电阻率、截面积和长度等。
2. 影响因素导体电阻的大小受以下因素的影响：2.1 材料电阻率：材料的电阻率决定了电流通过该材料时的电阻。
不同材料的电阻率不同，常用的导体如铜和银具有较低的电阻率，因此常被用作电路导线材料。
2.2 截面积：导体的截面积越大，其电流通过的路径越宽，电荷更容易通过，电阻越小。
根据欧姆定律，电阻与截面积成反比关系。
2.3 长度：导体长度越长，电流通过的路径越长，电阻越大。
同样根据欧姆定律，电阻与长度成正比关系。
2.4 温度：温度对导体电阻也有影响，一般来说，导体的电阻随温度的升高而增加。
这是因为随着温度升高，导体内部的电子和原子振动增加，电阻力也随之增大。
3. 计算方法导体电阻的计算可根据欧姆定律进行，欧姆定律表明电阻（R）等于电流（I）与电压（V）之间的比值，即R=V/I。
当知道电流和电压的数值后，可以通过欧姆定律计算出导体的电阻。
另外，也可以使用电阻计等仪器测量导体的电阻值。
在实际应用中，常用的电阻计如欧姆表可以直接读取导体电阻值。
4. 应用导体电阻的特性直接影响到电路的性能和设备的工作情况。
了解导体电阻的特性可以帮助工程师在电路设计过程中选择合适的导体材料，使电流能够更有效地通过导体，减少能量损耗。
导体电阻的特性也常被应用于电子设备的散热设计。
电子设备在工作过程中会产生热量，而导体电阻会导致能量转化为热能。
合理设计导体的布局和选择材料可以帮助散热，保证设备正常工作。
总结：导体电阻是电流通过导体时遇到的电阻力。
导体电阻的大小受材料电阻率、截面积、长度和温度等因素的影响。
高中物理 第二章 第6节 导体的电阻学案(含解析)新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学案
导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。
2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3．电阻定律的表达式R ＝ρl S是电阻的决定式，公式R ＝U I是电阻的定义式。
一、实验探究：影响导体电阻的因素 1．与导体电阻有关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。
(3)电阻的测量连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U 和通过电阻丝的电流I ，由R ＝UI计算得到电阻。
2．探究导体电阻与其影响因素的关系 (1)实验探究 项目内容实验目的 探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法：在长度、横截面积、材料三个因素，b 、c 、d 与a 分别有一个因素不同实验原理串联的a 、b 、c 、d 电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素①导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻R ∝l 。
②导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S。
③导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
二、电阻定律 1．内容同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
2．公式R ＝ρl S。
3．符号意义l 表示导体沿电流方向的长度，S 表示垂直电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表征材料的导电性能。
4．材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。
第二章 第6节 第1课时 影响导体电阻的因素 导体的电阻
5S 故 D 正确，A、B、C 错误．
3.给装在玻璃管内的水银柱加一电压，则通过水银柱的电流 为 0.1 A，若将这些水银倒入一个内径为前者 2 倍的玻璃管内， 接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？
解析：设水银柱在两种情况下的电阻分别为 R1、R2，对应 的长度、横截面积分别为 l1、l2、S1、S2，
★要点二 电阻和电阻率的区别和联系
|要点归纳|
电阻率与电阻的区别与联系
物理量 比较内容
电阻率 ρ
电阻 R
物理意义
电阻率是反映材料 电阻是反映导体对电流 导电性能的物理量 的阻碍性能的物理量
由 导 体 的 材 料 和 温 由导体的材料、长度、横
度决定，它与导体的 截面积共同来决定，一般
决定因素 长 度 和 导 体 的 横 截 地说，不同的导体有不同
解析：选 BC 电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体 的长度、横截面积无关，D 错误；金属材料的电阻率随温度升 高而增大，B 正确；合金的电阻率比纯金属的电阻率大，电阻 率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定 大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻 除跟电阻率有关外，还跟导体的长度、横截面积有关，所以 A 错误，C 正确．
则有 R1＝ρSl11，R2＝ρSl22， 两种情况下水银的体积相同， l1S1＝l2S2，S1＝πd22，S2＝π22d2，S2＝4S1，l1＝4l2.
解得 R2＝1R61 由欧姆定律：U＝I1R1＝I2R2， 解得 I2＝IR1R21＝0.1×16 A＝1.6 A. 答案：1.6 A
3．电阻率 (1)物理意义：反映了材料导电性能的好坏，电阻率越 11 小 ，
《实验：导体电阻率的测量》 作业设计方案
《实验：导体电阻率的测量》作业设计方案一、实验目的1、掌握用伏安法测量电阻的方法。
2、学会使用游标卡尺和螺旋测微器测量导体的长度和直径。
3、理解电阻率的概念，通过实验测量导体的电阻率。
二、实验原理1、电阻定律：导体的电阻 R 与导体的长度 L 成正比，与导体的横截面积 S 成反比，还与导体的材料有关，即 R ＝ρL/S，其中ρ 为导体的电阻率。
2、伏安法测电阻：通过测量导体两端的电压 U 和通过导体的电流I，根据欧姆定律 R ＝ U/I 计算出导体的电阻。
三、实验器材1、电源（干电池或学生电源）。
2、电压表（量程 0 3V 或 0 15V）。
3、电流表（量程 0 06A 或 0 3A）。
4、滑动变阻器（最大阻值20Ω 或50Ω）。
5、开关。
6、待测金属导线（电阻约几欧姆）。
7、导线若干。
8、游标卡尺。
9、螺旋测微器。
四、实验步骤1、用螺旋测微器在导线的三个不同位置测量其直径，求出平均值d。
测量前，先检查螺旋测微器的零点是否准确。
测量时，当测微螺杆快要接触导线时，应停止使用旋钮，改用微调旋钮，直到听到“咔哒”声为止。
读数时，要注意半毫米刻度线是否露出，同时要进行估读。
2、用游标卡尺测量导线的长度 L，测量三次，求出平均值。
选择合适的游标卡尺，看清其量程和精度。
测量时，将导线置于游标卡尺的测量爪之间，使测量爪与导线紧密接触。
读数时，先读出游标卡尺上主尺的刻度值，再找出游标上与主尺刻度对齐的刻度线，乘以游标卡尺的精度，最后将两者相加。
3、按照电路图连接实验电路。
合理选择电压表和电流表的量程，使指针偏转角度尽量大一些。
滑动变阻器采用限流接法，闭合开关前，将滑片置于阻值最大处。
4、闭合开关，调节滑动变阻器，改变导体两端的电压和通过导体的电流，读出多组电压值 U 和电流值 I，并记录在表格中。
5、拆除实验电路，整理实验器材。
五、数据处理1、根据记录的数据，计算出每次测量的电阻值 R ＝ U/I。
2、求出电阻的平均值 R 平。
关于电线电缆导体材料体积电阻率测试与导体原材料验收的探讨
关于电线电缆导体材料体积电阻率测试与导体原材料验收的探讨电线电缆导体电阻和导体材料的体积电阻率是有区别的。
一些生产企业的质检科及内部实验室经常用测定成品电线电缆的导体的电阻并按GB/T 3956-2008产品标准的要求来考核并进行导体原材料的验收，这是不合理的。
本文将探讨导体材料体积电阻率测试的相关注意事项以及导体原材料验收存在的问题。
标签：导体材料；体积电阻率；原材料验收引言导体电阻是测量电线电缆导体的直流电阻，包含绞合导体、非絞合导体等；电线电缆的导体材料的体积电阻率是指单位长度、单位截面积导体的电阻，是测量实心（非绞合）铜、铝及其合金金属的导体材料的体积电阻率。
一些生产企业的质检科及内部实验室经常用测定导体的电阻并按GB/T 3956-2008《电缆的导体》产品标准的要求来考核并进行导体原材料的验收，这是不合理的。
因为，有时即使这样验收“合格”，但是若按原材料导体标准的电阻率要求来验收，有可能是不合格的。
在对一些电线电缆生产企业进行CCC工厂检查和许可证实地核查时，还经常发现企业的软圆铜线进货检验记录的20℃时的体积电阻率为0.01679Ω·mm2/m，非常低，这是可疑的数据。
另外，导体材料的电阻率的测试结果的有效位数的认知也存在一定的误区。
本文将从导体材料的体积电阻率测量结果的准确性、测量结果的表示来源以及导体原材料验收等方面进行探讨和阐述，以进一步理解导体电阻和导体材料体积电阻率的异同，并保证测量结果的准确性。
1 测量结果的准确性问题查IEC 60028：1925《铜电阻国际标准》，其中规定的国际退火铜标准（简称IACS）的体积电阻率的数值，详见表1。
IEC60028把商业退火铜的导电率规定为20℃时标准退火铜导电率的百分数，导电率是电阻率的倒数。
标准假定商业退火铜的密度与标准退火铜的密度相同，从而不论导电率是质量导电率还是体积导电率值，都无关紧要。
但是从1925年以来，其他金属的导电率普遍采用IACS 表示。
绝缘体积电阻率
绝缘体积电阻率绝缘体积电阻率是衡量绝缘材料导电性能的重要指标之一。
它描述了在单位体积内绝缘材料抵抗电流通过的能力，是绝缘材料用于隔离导体的一个基本特性。
本文将从绝缘体积电阻率的定义、影响因素以及应用方面进行阐述。
绝缘体积电阻率，简称体积电阻率，是指在一定温度下，单位体积绝缘材料内部的电阻。
它的计量单位是欧姆·米（Ω·m）。
在实际应用中，一般采用体积电阻率的倒数——电导率，作为表征绝缘材料导电性能的指标。
绝缘体积电阻率受多种因素影响。
首先是温度因素。
通常情况下，随着温度的升高，绝缘材料的电导率会增大，体积电阻率会降低。
这是由于温度上升会导致绝缘材料内部电子的热激发，增加了电子的能量，使其更容易被外加电场加速，从而增加了电导率。
其次是湿度因素。
湿度会增加绝缘材料的导电性，从而降低了体积电阻率。
此外，绝缘材料的成分、结构和处理方式也会对体积电阻率产生影响。
绝缘体积电阻率在电力工程、电子工程以及材料科学等领域具有广泛的应用。
在电力工程中，绝缘体积电阻率是评价绝缘材料在高电压下的耐电压能力的重要指标。
合格的绝缘材料应具有较高的体积电阻率，以确保电力系统的安全稳定运行。
在电子工程中，绝缘体积电阻率是评估电子元件绝缘性能的关键参数。
电子元件的绝缘材料需要具备较高的体积电阻率，以确保电子设备的可靠性和稳定性。
在材料科学领域，绝缘体积电阻率常用于研究和评价新型绝缘材料的性能。
通过对绝缘材料的体积电阻率进行测试和分析，可以指导新材料的合成和应用。
绝缘体积电阻率的测量方法主要有直流电法和交流电法。
直流电法是通过施加恒定电压，测量绝缘材料内的电流来计算体积电阻率。
交流电法则是通过施加交变电压，测量绝缘材料内的电流和相位差，进而计算体积电阻率。
这两种方法各有优劣，具体选择应根据实际情况和要求来确定。
绝缘体积电阻率是衡量绝缘材料导电性能的重要参数，它直接关系到电力设备和电子设备的安全性和可靠性。
因此，在绝缘材料的研究、制备和应用过程中，对其体积电阻率的测试和评价具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 试样截面积的测量
导体截面形状有两种，一种是圆形的，另一种是矩形或异型的，分别以这种 情况进行分析。 （1） 当导体截面是圆形时（以用得较多的直径Φ 3mm 铜线为例） ，因是简单截 面， 故可合理地从线性截面尺寸计算出，测定尺寸时应沿试样的计量长度 以大约相等的间距至少测量 5 次，计算出算术平均值，但实际中，往往铜 线直径的偏差（f 值）较大这是我们必须在同一截面上以大约相等的角度 多量几次，取平均值再计算出算术平均值。 （2） 但导体截面是矩形或异型时， 因截面较复杂， 故应用称重法计算出截面积， 在测量和计算过程中应注意两点： a) 在称取用于称重法的试样质量时， ，至少要精确至 0.1g; b) 在量取用于称重法的试样长度时，要用精度至少 0.1mm 的游标卡尺，不能用 精度为 1mm 的刻度尺，在截取用于称量法的试样时，尽量让两端面垂直于试 样纵轴，而且用于称量法的试样长度，应该根据游标卡尺的量程长一点好， 因为从误差角度来分析，试样的长度越长，质量越大，测量长度误差和称重 误差越小，从而给整个实验带来的误差就越小，GB/T3048.2-2007《金属导体 材料电阻率试验方法》中规定，用于称重法的试样质量应精确到±0.05%，试 样的长度应该精确到±0.05%，如用精度为 0.1mm 的游标卡尺，则用于称重法 的试样长度至少为 200mm，在实际中有的测试人员用精度为 1mm 的刻度尺来 度量称重法长度，这不能满足精度要求，是不合理的，应当纠正。
式中：������20——温度为 20℃时的体积电阻率； ������������——温度为 t 时标距长度试样的电阻； S——试样的截面积； a — — 20 ℃ 时 铜 的 电 阻 温 度 系 数 ， 硬 态 时 ， a=0.00381 ℃ -1 ； 软 态 时 a=0.00393℃-1； t——试样的试验温度； L——试样的标距长度。 通过上式的分析可以看出，影响体积电阻率测定的因数有（1）导体截面积的 测量； （2）试样的试验温度； （3）夹具间的长度； （4）试样的测量工具。
2. 试样的实验温度
试样实验温度的测量应注意两点 （1） 刚从车间里取来的试样应在测试室内平衡足够长的时间，约 4 小时，直到 试样温度与环境温度一致方可测量。 （2） 温度表要校正，尤其是干球温度计，GB/T3048.2 中规定，温度的测量和 控制精度使温度误差与电阻系数的乘积不大于±0.04%（0.1℃） ，即温度 的误差不能大于±0.1℃，这就要求我们用精度为 0.1℃的温度计。有时 温度的误差会使本来合格的产品计算出不合格的产品。
3. 夹具的长度
对于双臂电桥，夹具间的长度为 1 米，在测量硬裸铜线时（如：Ф 3mm 铜线） 要用工具使试样拉直，保通常在产品出厂时性能检测和原材料控制中测定体积电阻率，不作精密 的仲裁分析的话，那么可以采用下列测量工具。 （1） 游标卡尺，精度为 0.1mm； （2） 千分尺，精度为 0.001mm； （3） 天平，精度为 0.1g； （4） 温度计，精度 0.1℃。 此外，用电桥测量Ф 1mm 及以下铜线时，一定要选择较小的测试电流，否则会引 起试样的温升，给实验带来误差。
导体体积电阻率测定的影响因素
在裸铜线 cp 性能检测中，体积电阻率是一个很重要的检测指标，一般情况 下电桥不能直接测量体积电阻率，只能先测量电阻值，再测量导体的截面积，长 度等其他几个要素才能求得电阻率，所以检测过程中，要尽量减小每一个要素的 测量误差，这样才能得出比较准确可靠的结果。 首先从理论分析入手来分析影响体积电阻率测定的因素，标准 IEC28 规定， 标准退火铜在 20℃体积电阻率是 1/58=0.017241Ω · mm2/m， 这是一个比较对象， 因此在测电阻率对必须换算到 20℃时的体积电阻率，对于铜导体，可以不考虑 线膨胀系数的条件下，一个铜导体在 20℃时体积电阻率计算公式为： ������20 = ������������ ·������ 1 + ������ ������ − 20 ·������