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電阻率的基本知識

鉅大LARGE  |  點擊量:4110次  |  2019年08月20日  

電阻率的定義

電阻率(resisTIvity)是用來表示各種物質電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻,叫做這種材料的電阻率。


電阻率的單位

國際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m或ohmm),常用單位是歐姆·平方毫米/米。


電阻率的計算公式

電阻率的計算公式為:ρ=RS/L。p為電阻率,s為橫截面積,R為電阻值,L為導線的長度。


電阻率的說明

①電阻率ρ不僅和導體的材料有關,還和導體的溫度有關。在溫度變化不大的范圍內,:幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化,即ρ=ρo(1+at)。式中t是攝氏溫度,ρo是O℃時的電阻率,a是電阻率溫度系數。

②由于電阻率隨溫度改變而改變,所以對于某些電器的電阻,必須說明它們所處的物理狀態。如一個220V,1OOW電燈燈絲的電阻,通電時是484歐姆,未通電時只有40歐姆左右。

③電阻率和電阻是兩個不同的概念。電阻率是反映物質對電流阻礙作用的屬性,電阻是反映物體對電流阻礙作用。

4電阻率的使用,電阻率除以金屬膜的厚度得到所謂方塊電阻,工程應用中常用衡量電阻的量一個是電阻率一個是方塊電阻;電阻大小為方塊電阻乘以金屬塊的長度和寬度之比。

金屬導體的電阻率(表)


幾種金屬導體在20℃時的電阻率

材料電阻率(Ωm)

(1)銀1.6&TImes;10-8(5)鉑1.0&TImes;10-7(9)康銅5.0&TImes;10-7

(2)銅1.7×10-8(6)鐵1.0×10-7(10)鎳鉻合金1.0×10-6

(3)鋁2.9×10-8(7)汞9.6×10-7(11)鐵鉻鋁合金1.4×10-6

(4)鎢5.3×10-8(8)錳銅4.4×10-7(12)鋁鎳鐵合金1.6×10-6

(13)石墨(8~13)×10-6

可以看出金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,非金屬和一些金屬氧化物更大,而絕緣體的電阻率極大。鍺、硅、硒、氧化銅、硼等的電阻率比絕緣體小而比金屬大,我們把這類材料叫做半導體(semiconductors)。

總結:常態下(由表可知)導電性能最好的依次是銀、銅、鋁,這三種材料是最常用的,常被用來作為導線等,其中銅用的最為廣,幾乎現在的導線都是銅的(精密儀器,特殊場合除外)鋁線由于化學性質不穩定容易氧化已被淘汰。銀導電性能最好但由于成本高很少被采用,只有在高要求場合才被使用,如精密儀器、高頻震蕩器、航天等。順便說下金,在某些場合儀器上觸點也有用金的,那是因為金的化學性質穩定故采用,并不是因為其電阻率小所至。

另外一些金屬的電阻率

金屬溫度(0℃)ραo,100

鋅20×10-3×10-3

5.94.2

鋁(軟)202.754.2

鋁(軟)–781.64

阿露美爾合金20331.2

銻038.75.4

銥206.53.9

銦08.25.1

殷鋼0752

鋨209.54.2

鎘207.44.2

鉀206.95.1①

鈣204.63.3

金202.44.0

銀201.624.1

鉻(軟)2017

鎳鉻合金(克露美爾)70110.11.54

鈷a06.376.58

康銅50–.04–1.01

鋯30494.0

黃銅–571.4–2

水銀094.080.99

水銀2095.8

錫2011.44.5

鍶030.33.5

青銅–13180.5

銫20214.8

鉍201204.5

鉈20195

鎢205.55.3

鎢100035

鎢3000123

鎢–783.2

鉭20153.5

金屬溫度(0℃)ραo,100

杜拉鋁(軟)3.4

鐵(純)209.86.6

鐵(純)–784.9

鐵(鋼)10201.55

鐵(鑄)57114

銅(軟)201.724.3

銅(軟)1002.28

銅(軟)–781.03

銅(軟)–1830.30

釷20182.4

鈉204.65.5①

鉛20214.2

鎳鉻合金(不含鐵)20109.10

鎳鉻合金(含鐵)2095104.3.5

鎳鉻林合金2745.2.34

鎳(軟)207.246.7

鎳(軟)–783.9

鉑2010.63.9

鉑100043

鉑–786.7

鉑銠合金②20221.4

鈀2010.83.7

砷20353.9

鎳銅鋅電阻線3441.25.32

鈹(軟)206.4

鎂204.54.0

錳銅204248–03+.02

鉬205.64.4

洋銀1741.4.38

鋰209.44.6

磷青銅26

銣2012.55.5

銠205.14.4

①0℃和融點間的平均溫度系數②鉑90%,銠10%*若電阻率單位用歐姆厘米(Ωcm)表示,表中數值應擴大100倍。


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