【摘要】 电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。由某种物质制成的原件(常温下200°C)电阻与横截面积乘积与长度的比值称为该物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关,是导体材料本身的电气性质,由导体材料决定,与温度、压力、磁场等外部因素有关。

 

特性

电阻率反映了物质对电流阻碍的属性,它与物质的类型有关,但也受到温度的影响。在温度变化不大的范围内,几乎所有金属的电阻率都随着温度而线性变化,即ρ=ρ0(1+at),t型中的摄氏温度,ρ是0℃时的电阻率,a是电阻率的温度系数。这种性质可以制成电阻温度计。一些合金电阻率受温度影响较小,常用作标准电阻。

在自然界中,最好的导电性是银,其他不易导电的物质,如玻璃、橡胶等,电阻率高,一般称为绝缘体。介于导体和绝缘体之间的物质(如硅)称为半导体。

当温度降至几K或十几K(绝对温度)时,一些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物,ρ突然减少到接近零,出现超导现象,超导材料具有广阔的应用前景。

 

电阻率的实际意义

材料的电阻率非常重要,因为它可以在正确的场景中使用正确的材料。

用作导体的材料,如导线中的材料,需要能够具有低水平的电阻率。这意味着对于给定的横截面积,导线的电阻将很低。

例如,铜是一种很好的导体,因为它提供了低水平的电阻率,而且成本不太高,在许多电气和电子应用中也提供了其他有用的物理特性。铜的电阻率约为1.7x10^-8欧姆.nΩm),虽然数据会根据铜的等级略有不同;

铜甚至铝等材料提供低水平的电阻率,这使得它们非常适合电线和电缆——铜通常是最受欢迎的。银和金的电阻率要低得多,但它们并没有被广泛使用,因为它们相当昂贵。然而,银有时用于镀低电阻电线的基本材料,并镀金用于许多电子连接器的配合表面,以确保最佳接触。黄金也适用于电连接器,因为它不会像其他金属那样变色或氧化。

其他材料需要作为绝缘体来承载尽可能少的电流。绝缘体的电阻将高于许多数量级。例如,空气的电阻率超过1.5×10^14,可见电阻率非常、非常高于铜。

 

常见问题

电阻与电阻率的区别与联系?

(1)定义:

电阻由电压与电流之比U/I定义,即R=U/I;电阻率是指长度为1m,横截面积为1m²某种材料的电阻值;

(2)物理意义:

电阻值的大小是指导体对电流阻碍的大小,是导体本身的一种性质。导体的电阻越大,对电流的阻碍就越大;电阻率的大小表示材料的导电性能和材料本身的性质。材料的电阻率越大,导电性能就越差;

(3)两者之间的关系:

依据公式R=ρL/S(R是电阻值,ρ为电阻率,L为导体材料长度,S为导体材料横截面积)可知:

相同的材料(即ρ相同)、长度L相同时,横截面积S越小的,导体电阻R越大;相同的材料(即ρ相同)、当横截面积S相同时,长度L越大,导体电阻R越大;当长度L相同,横截面积S相同时,电阻率ρ大材料制成的导体,其电阻R越大;