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。