电阻率的基本知识

2019-08-20      4053 次浏览

电阻率的定义

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平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。


电阻率的单位

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。


电阻率的计算公式

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。


电阻率的说明

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220V,1OOW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(Ωm)

(1)银1.6&TImes;10-8(5)铂1.0&TImes;10-7(9)康铜5.0&TImes;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。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,其中铜用的最为广,几乎现在的导线都是铜的(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。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。顺便说下金,在某些场合仪器上触点也有用金的,那是因为金的化学性质稳定故采用,并不是因为其电阻率小所至。

另外一些金属的电阻率

金属温度(0℃)ραo,100

锌20×10-3×10-3

5.94.2

铝(软)202.754.2

铝(软)–781.64

阿露美尔合金20331.2

锑038.75.4

铱206.53.9

铟08.25.1

殷钢0752

锇209.54.2

镉207.44.2

钾206.95.1①

钙204.63.3

金202.44.0

银201.624.1

铬(软)2017

镍铬合金(克露美尔)70110.11.54

钴a06.376.58

康铜50–.04–1.01

锆30494.0

黄铜–571.4–2

水银094.080.99

水银2095.8

锡2011.44.5

锶030.33.5

青铜–13180.5

铯20214.8

铋201204.5

铊20195

钨205.55.3

钨100035

钨3000123

钨–783.2

钽20153.5

金属温度(0℃)ραo,100

杜拉铝(软)3.4

铁(纯)209.86.6

铁(纯)–784.9

铁(钢)10201.55

铁(铸)57114

铜(软)201.724.3

铜(软)1002.28

铜(软)–781.03

铜(软)–1830.30

钍20182.4

钠204.65.5①

铅20214.2

镍铬合金(不含铁)20109.10

镍铬合金(含铁)2095104.3.5

镍铬林合金2745.2.34

镍(软)207.246.7

镍(软)–783.9

铂2010.63.9

铂100043

铂–786.7

铂铑合金②20221.4

钯2010.83.7

砷20353.9

镍铜锌电阻线3441.25.32

铍(软)206.4

镁204.54.0

锰铜204248–03+.02

钼205.64.4

洋银1741.4.38

锂209.44.6

磷青铜26

铷2012.55.5

铑205.14.4

①0℃和融点间的平均温度系数②铂90%,铑10%*若电阻率单位用欧姆厘米(Ωcm)表示,表中数值应扩大100倍。


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