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電阻率是什么?3分鐘就看懂了

2021-01-25 15:45:57閱讀量:4976

電阻率(resisTIvity)是用來(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。在溫度一定的情況下,有公式R=ρl/S,其中ρ就是電阻率,l為材料的長(zhǎng)度,S為面積。可以看出,材料的電阻大小與材料的長(zhǎng)度成正比,而與其截面積成反比。
 
由上式可知電阻率的定義式:ρ=RS/l,國(guó)際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m),常用單位是歐姆·毫米、歐姆·米。
 
說(shuō)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(xiàn)性變化,即ρ=ρ0(1+at)。式中t是攝氏溫度,ρ0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(shuō)明它們所處的物理狀態(tài)。如一個(gè)220 V -100 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。
 
  
 
電阻率的單位換算
電阻率的單位,公式及換算 電阻率的英文:resisTIvity
 
電阻率的單位:國(guó)際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米(Ω.cm)),常用單位是歐姆·平方毫米/米。 導(dǎo)體的電阻率
 
導(dǎo)體材料中某點(diǎn)的電阻率r定義為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與同點(diǎn)的電流密度j的大小之比,即
 
  
 
由一定材料制成的橫截面均勻的導(dǎo)體,如果長(zhǎng)度為l、橫截面積為S,則由式(10-10)可以證明這段導(dǎo)體的電阻為
 
  
 
導(dǎo)體材料的電阻率決定于材料自身的性質(zhì)。各種材料的電阻率都隨溫度而變化。在通常溫度范圍內(nèi),金屬材料的電阻率隨溫度作線(xiàn)性變化,變化關(guān)系可以表示為
 
  
 
式中r為t℃時(shí)的電阻率,r0為0℃時(shí)的電阻率,a稱(chēng)為電阻溫度系數(shù)。表10-1中列出了一些金屬、合金和碳的r0和a值。 表10-1 一些材料的r0和a值
 
  
 
由表中的數(shù)據(jù)可以看出,純金屬的a值都在0.4%左右,這表示溫度每升高1℃,其電阻率約增加0.4%。而這些材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)要小得多,溫度每升高1℃其線(xiàn)度只增大0.001%左右。所以在考慮金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度變化時(shí),可以忽略其長(zhǎng)度l和截面積S的變化。在式(10-12)兩邊同乘以l/S,就得到金屬導(dǎo)體電阻隨溫度的變化關(guān)系。
 
  
 
式中R是t℃的電阻,R0是0℃的電阻。根據(jù)這一線(xiàn)性關(guān)系可以制成電阻溫度計(jì),用于溫度的測(cè)量。常用的電阻溫度計(jì)有銅電阻溫度計(jì)(-50℃~150℃)和鉑電阻溫度計(jì)(-200℃~500℃)。
 
在國(guó)際單位制中,電阻率的單位是 W&TImes;m (歐姆&TImes;米)。電阻率的倒數(shù)稱(chēng)為電導(dǎo)率,常用s表示,其單位是S×m-1 (西門(mén)子/米)。
 

某些材料的電阻率在其特定溫度TC以下會(huì)減小到接近零,這種現(xiàn)象稱(chēng)為超導(dǎo)現(xiàn)象,處于超導(dǎo)狀態(tài)的材料稱(chēng)為超導(dǎo)體。溫度TC稱(chēng)為超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度,不同材料具有不同的轉(zhuǎn)變溫度。鈦的轉(zhuǎn)變溫度為0.39 K,鋁為1.19 K,鉛為7.2 K,鈮三錫(Nb3Sn)為18.1 K,鈮三鍺(Nb3Ge)為23.2 K,La-Ba-Cu-O系氧化物為46 K,Y-Ba-Cu-O系氧化物為90 K,Tl-Ba-Ca-Cu-O系氧化物為125 K,Hg-Ba-Ca-Cu-O系氧化物為134 K等。超導(dǎo)體除電阻消失外,還具有其他一些獨(dú)特的物理性質(zhì)。


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