电导率和电阻率的定义换算及其方法
一.电导率仪和电阻率仪的定义
电阻率的倒数就是电导率,它们之间的关系成倒数关系。很容易被人理解。
电导率:水的导电性即水的电阻的倒数,通常用它来表示水的纯净度。
电阻率: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。国际单位制中,电阻率的单位是欧姆?米,常
用单位是欧姆?平方毫米/米。
二.电导率仪和电阻率仪之间的单位换算
1.电导率仪就是电阻率的倒数是电导率,单位是西门子/m,1西门子=1/Ω
电导的单位用姆欧又称西门子。用S表示,由于S单位太大。常采用毫西门子
1uS/cm=0.001mS/m;1000uS/cm=1mS/m
2.电阻率仪的单位是Ω.cm,即欧姆厘米。
三.水的电导率和电阻率之间的测量方法
1.水的电阻率是指某一温度下,边长为1cm正方体的相对两侧间的电阻,单位为Ω.cm或M
Ω.cm。电导率为电阻率的倒数,单位为S/cm(或μs/cm)。
水的电阻率(或电导率)反映了水中含盐量的多少。是水的纯度的一个重要指标,水的纯度
越高,含盐量越低,水的电阻率越大(电导率越小)。
2.水的电阻率(或电导率)受水的纯度、温度及测量中各种因素的影响,纯水电阻率(或电
导率)的测量是选择动态测量方式,并采用温度补偿的方法将测量值换算成25℃的电阻率,
以便于进行计量和比较。
3.测量电阻率或电导率时,将电导电极或测量装置与制水系统相连接。通水将管道测量装置
与电导池中的气泡驱尽,调节水流速(一般不低于0.3m/s),并在电导池出口安装温度计,
按仪器说明书操作电导率仪(预热、调零、校正及测量),待仪器读数稳定后,记录水温和
电导率值。在线测量应该使用带温度计补偿的电导率仪,可以直接读出25℃的电导率值。
电导率的倒数为电阻率值。
四.影响水的电导率和电阻率的因素
1.被测量介质的物理性质和化学反应2.温度3.纯度4.流速
物体电阻计算公式:R=ρL/S,
其中,L为物体长度,S为物体的横截面积,比例系数ρ叫做物体的电阻系数或是电阻率,
ρ与物体的材料有关,在数值上等于单位长度、单位面积的物体在20℃时所具有的电阻值。
R=1/G,其中G为物体电导,导体的电阻越小,电导就越大,数值上等于电阻的倒数。单位
是西门子,简称西,符号s。
常见导体的电阻率
材料20℃时的电阻率(µΩ•m)
银0.016铜0.0172金0.022铝0.029锌0.059铁0.0978铅0.206汞0.958碳25
康铜(54%铜,46%镍)0.50锰铜(86%铜,12%锰,2%镍)0.43
下表是几种金属导体在20℃时的电阻率.
材料电阻率(Ωm)材料电阻率(Ωm)材料电阻率(Ωm)
银1.6×10-8铂1.0×10-7康铜5.0×10-7
铜1.7×10-8铁1.0×10-7镍铬合金1.0×10-6
铝2.9×10-8汞9.6×10-7铁铬铝合金1.4×10-6
钨5.3×10-8锰铜4.4×10-7铝镍铁合金1.6×10-6
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
电阻率
电阻率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平方毫米的在常温下(20℃时)导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。电
阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm),常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。
目录
1基本简介
2导体应用
3国际单位
4计算公式
5补充说明
6金属导体
1基本简介
电阻率(英语:Resistivity),又称电阻系数、导电率(非电导率),是一个反
应材料导电性能的物理量。
电阻率在数值上等于单位长度、单位截面的某种物质的电阻,数值上等于长度为
一米,横截面为一平方米的该种物质的电阻大小。
电阻率的倒数为电导率。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”。
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。
电阻率的科学符号为ρ。
已知物体的电阻,可由电阻率、长度与截面积计算。
电阻单位为欧姆
长度单位为米
截面面积单位为平方米
电阻率单位为欧姆·米
这个公式是格奥尔格·欧姆研究出来的。
2导体应用
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,其次为半导体,硅锗。当存在外电场时,金属的自由电子在运动中不断和
晶格节点上做热振子的正离子相碰撞,使电子运动受到阻碍,因而就具有了一定
的电阻。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。电阻率的科学符号为
ρ(Rho)。已知物体的电阻,可由电阻率ρ、长度l与截面面积A计算:ρ=RA/I,
在该式中,电阻R单位为欧姆,长度l单位为米,截面面积A单位为平方米,
电阻率ρ单位为欧姆·米[3]
3国际单位
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·毫
米和欧姆·米。
4计算公式
电阻率的计算公式为:ρ=RS/L
ρ为电阻率——常用单位Ω·m
S为横截面积——常用单位㎡
R为电阻值——常用单位Ω
L为导线的长度——常用单位m
-----------------------------------------
电阻率的另一计算公式为:ρ=E/J
ρ为电阻率——常用单位Ω·mm2/m[1]
E为电场强度——常用单位N/C
J为电流密度——常用单位A/㎡
(E,J可以为矢量)[4]
5补充说明
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220V-100W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的属性。
6金属导体
常用电阻率
材料电阻率(Ωm)
(1)银1.65×10-8
(2)铜1.75×10-8
(3)金2.40×10-8
(4)铝2.83×10-8
(5钨5.48×10-8
(6)铁9.78×10-8
(7)铂2.22×10-7
(8)锰铜4.4×10-7
(9)汞9.6×10-7
(10)康铜5.0×10-7
(11)镍铬合金1.0×10-6
(12)铁铬铝合金1.4×10-6
(13)铝镍铁合金1.6×10-6
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(miconductors)。
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。由于铝密
度小,取材广泛,且价格比铜便宜,目前被广泛用于电力系统中传输电力的架空
输电线路。为解决铝材刚性不足缺陷,一般采用钢芯铝绞线,即铝绞线内部包有
一根钢线,以提高强度。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
阻率小所致。
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