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电阻率以及电导率的定义
(一.电阻率(Resistivity)
1.电阻率的定义:电阻率又称电阻值或电阻系数,其科学符号为ρ。电阻率是一个反应材料导电
性能的物理量。数值上等于单位长度、单位截面的某种物质的电阻,其倒数为电导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学性质,由导体的材料决定,且与温度有关。
电阻率在国际单位制中的单位是Ω·m,读作欧姆米,简称欧米。常用单位为“欧姆·厘米”。其中将
电阻率较低的物质被称为导体,常见导体主要为金属,而自然界中导电性最佳的是银。其他不易导电的物质如
玻璃、橡胶等,电阻率较高,一般称为绝缘体。介于导体和绝缘体之间的物质(如硅)则称半导体。
物体的电阻可由其电阻率ρ、长度l和截面面积A计算:
在上式中,
电阻R的单位为欧姆
长度l的单位为米
截面面积A的单位为平方米
电阻率ρ的单位为欧姆·米
2。电阻率的说明
1)导体材料的电阻率决定于材料自身的性质。各种材料的电阻率都随温度而变化。在通常温度范围内,
金属材料的电阻率随温度作线性变化,变化关系可以表示为
R=R0(1+at)
式中R是t℃的电阻,R0是0℃的电阻,a称为电阻温度系数。
2)在电磁场中,材料中某点的电阻率ρ定义为该点的电场强度E的大小与同点的电流密度j的大小之
比,即
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3.一些常见物质的电阻率及电阻温度系数
物质电阻率(Ωm)
电阻温度系数
银1.59×10−8.0038
铜1.7×10−8.0039
金2.44×10−8.0034
铝2.82×10−8.0039
钨5.6×10−8.0045
黄铜8×10−8.0015
铁1.0×10−7.005
铂1.1×10−7.00392
铅2.2×10−7.0039
锰加宁4.82×10−7.000002
康铜4.9×10−7
汞9.8×10−7.0009
镍铬合金1.50×10−6.0004
碳3.5×10−5-.0005
锗4.6×10−1-.048
硅6.40×102-.075
玻璃1010至1014无
注:电阻率及温度系数皆和导体当时的温度有关,上表均是在20℃下的值。
二.电导率(conductivity)1.电导率的定义
电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。当施加电压于导体的两端时,其电荷载子会呈现朝某
方向流动的行为,因而产生电流。电导率是以欧姆定律定义为电流密度和电场强度的比率
2.一些常见物质的电导率
物质
电导率
(S·m-1)
温度
(°C)
注记
银63.01×10620所有金属中电导率(以及热导率)最高的物质
铜59.6×10620
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退火铜58.0×10620一般是指100%IACS或100%国际退火铜标准
金45.2×10620
时常用为电路板或电子元件的电连接器(electrical
connector)材料
铝37.8×10620
海水4.78820
在平均盐度为4.8(S·m-1),温度为20(°C)状况的平均电导
率。
饮用水0.0005至0.05这是一般高品质饮用水的电导率值域,并不是水品质指标
去离子
水
5.5×10-6[1]假若水内不含气体,则改变量值为1.2×10-4[1]
3.电导率与电阻率的关系
电导率是电阻率的倒数。在国际单位制中的单位是西门子/米(S·m-1):
4.电导率说明:
1).跟电阻率一样,电导率与温度强劲地相关。金属的电导率随着温度的增高而降低。半导体的电导率随着
温度的增高而增高。
2).在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率,
我们必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率,用
方程写为
其中,是参考温度,是测量温度,是物质的电导率,是物质的温度补偿斜率。最常见的
水的温度补偿斜率大约为2%/°C。但是,它可以在(1to3)%/°C值域之间。这数值与地球化学有关,
可以很容易地在实验室里测量出来.
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本文发布于:2022-11-14 13:45:29,感谢您对本站的认可!
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