电阻率的基本知识

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。

电阻率的基本知识

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220 V ,1OO W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(Ω m)
(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℃) ρ αo , 100
锌 20 ×10-3 ×10-3
5.9 4.2
铝(软) 20 2.75 4.2
铝(软) –78 1.64
阿露美尔合金 20 33 1.2
锑 0 38.7 5.4
铱 20 6.5 3.9
铟 0 8.2 5.1
殷钢 0 75 2
锇 20 9.5 4.2
镉 20 7.4 4.2
钾 20 6.9 5.1①
钙 20 4.6 3.3
金 20 2.4 4.0
银 20 1.62 4.1
铬(软) 20 17
镍铬合金(克露美尔) — 70—110 .11—.54
钴a 0 6.37 6.58
康铜 — 50 –.04–1.01
锆 30 49 4.0
黄铜 – 5—7 1.4–2
水银 0 94.08 0.99
水银 20 95.8
锡 20 11.4 4.5
锶 0 30.3 3.5
青铜 – 13—18 0.5
铯 20 21 4.8
铋 20 120 4.5
铊 20 19 5
钨 20 5.5 5.3
钨 1000 35
钨 3000 123
钨 –78 3.2
钽 20 15 3.5
金 属 温度(0℃) ρ αo , 100
杜拉铝(软) — 3.4
铁(纯) 20 9.8 6.6
铁(纯) –78 4.9
铁(钢) — 10—20 1.5—5
铁(铸) — 57—114
铜(软) 20 1.72 4.3
铜(软) 100 2.28
铜(软) –78 1.03
铜(软) –183 0.30
钍 20 18 2.4
钠 20 4.6 5.5①
铅 20 21 4.2
镍铬合金(不含铁) 20 109 .10
镍铬合金(含铁) 20 95—104 .3—.5
镍铬林合金 — 27—45 .2—.34
镍(软) 20 7.24 6.7
镍(软) –78 3.9
铂 20 10.6 3.9
铂 1000 43
铂 –78 6.7
铂铑合金② 20 22 1.4
钯 20 10.8 3.7
砷 20 35 3.9
镍铜锌电阻线 — 34—41 .25—.32
铍(软) 20 6.4
镁 20 4.5 4.0
锰铜 20 42—48 –03—+.02
钼 20 5.6 4.4
洋银 — 17—41 .4—.38
锂 20 9.4 4.6
磷青铜 — 2—6
铷 20 12.5 5.5
铑 20 5.1 4.4
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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