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電阻率的單位是什么_電阻率與電阻阻值大小的有何關(guān)系

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:4505次  |  2019年08月20日  

電阻率簡介

電阻率(resisTIvity)是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。


在溫度一定的情況下,有公式R=ρl/S,其中ρ就是電阻率,l為材料的長度,S為面積。可以看出,材料的電阻大小與材料的長度成正比,而與其截面積成反比。


由上式可知電阻率的定義式:ρ=RS/l,國際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m),常用單位是歐姆·毫米、歐姆·米。


說明


1、電阻率ρ不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān),還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在溫度變化不大的范圍內(nèi):幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化,即ρ=ρ0(1+at)。式中t是攝氏溫度,ρ0是O℃時的電阻率,a是電阻率溫度系數(shù)。


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(tài)。如一個220V-100W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(zhì)對電流阻礙作用的屬性,電阻是反映物體對電流阻礙作用的屬性。


電阻率的單位換算

電阻率的單位,公式及換算電阻率的英文:resisTIvity


電阻率的單位:國際單位制中,電阻率的單位是歐姆·米(Ω.cm)),常用單位是歐姆·平方毫米/米。導(dǎo)體的電阻率


導(dǎo)體材料中某點(diǎn)的電阻率r定義為該點(diǎn)的電場強(qiáng)度E的大小與同點(diǎn)的電流密度j的大小之比,即


由一定材料制成的橫截面均勻的導(dǎo)體,如果長度為l、橫截面積為S,則由式(10-10)可以證明這段導(dǎo)體的電阻為


導(dǎo)體材料的電阻率決定于材料自身的性質(zhì)。各種材料的電阻率都隨溫度而變化。在通常溫度范圍內(nèi),金屬材料的電阻率隨溫度作線性變化,變化關(guān)系可以表示為


式中r為t℃時的電阻率,r0為0℃時的電阻率,a稱為電阻溫度系數(shù)。表10-1中列出了一些金屬、合金和碳的r0和a值。表10-1一些材料的r0和a值


由表中的數(shù)據(jù)可以看出,純金屬的a值都在0.4%左右,這表示溫度每升高1℃,其電阻率約增加0.4%。而這些材料的線膨脹系數(shù)要小得多,溫度每升高1℃其線度只增大0.001%左右。所以在考慮金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度變化時,可以忽略其長度l和截面積S的變化。在式(10-12)兩邊同乘以l/S,就得到金屬導(dǎo)體電阻隨溫度的變化關(guān)系


式中R是t℃的電阻,R0是0℃的電阻。根據(jù)這一線性關(guān)系可以制成電阻溫度計(jì),用于溫度的測量。常用的電阻溫度計(jì)有銅電阻溫度計(jì)(-50℃~150℃)和鉑電阻溫度計(jì)(-200℃~500℃)。


在國際單位制中,電阻率的單位是W&TImes;m(歐姆&TImes;米)。電阻率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率,常用s表示,其單位是S×m-1(西門子/米)。


某些材料的電阻率在其特定溫度TC以下會減小到接近零,這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象,處于超導(dǎo)狀態(tài)的材料稱為超導(dǎo)體。溫度TC稱為超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度,不同材料具有不同的轉(zhuǎn)變溫度。鈦的轉(zhuǎn)變溫度為0.39K,鋁為1.19K,鉛為7.2K,鈮三錫(Nb3Sn)為18.1K,鈮三鍺(Nb3Ge)為23.2K,La-Ba-Cu-O系氧化物為46K,Y-Ba-Cu-O系氧化物為90K,Tl-Ba-Ca-Cu-O系氧化物為125K,Hg-Ba-Ca-Cu-O系氧化物為134K等。超導(dǎo)體除電阻消失外,還具有其他一些獨(dú)特的物理性質(zhì)。


電阻阻值

電阻(resistance)縮寫為R,它是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì),與導(dǎo)體的尺寸、材料、溫度有關(guān)。


電阻都有一定的阻值,它代表這個電阻對電流流動阻擋力的大小。電阻的單位是歐姆,用符號Ω表示。歐姆是這樣定義的:當(dāng)在一個電阻器的兩端加上1伏特的電壓時,如果在這個電阻器中有1安培的電流通過,則這個電阻器的阻值為1歐姆。除了歐姆外,電阻的單位還有千歐(KΩ,兆歐(MΩ)等。電阻器的電氣性能指標(biāo)通常有標(biāo)稱阻值,誤差與額定功率等。它與其它元件一起構(gòu)成一些功能電路,如RC電路等。


電阻率與電阻阻值大小的有何關(guān)系

(1)當(dāng)電阻的長度和截面積相同時,電阻的阻值與電阻率成正比。


(2)導(dǎo)體的電阻R跟它的長度L成正比,跟它的橫截面積S成反比,還跟導(dǎo)體的材料有關(guān)系,這個規(guī)律就叫電阻定律(lawofresistance),公式為R=ρL/S。其中ρ:制成電阻的材料的電阻率,L:繞制成電阻的導(dǎo)線長度,S:繞制成電阻的導(dǎo)線橫截面積,R:電阻值。


由此可見,當(dāng)電阻的長度和截面積相同時,電阻的阻值與電阻率成正比,即電阻率越大的電阻的阻值越大。


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