材料的電阻率是對(duì)電流流動(dòng)的阻力，某些材料比其他材料更能抵抗電流流動(dòng)

歐姆法律規(guī)定當(dāng)電壓（V）源之間施加電壓時(shí)在這兩個(gè)點(diǎn)之間存在電位差的情況下，電路中的兩個(gè)點(diǎn)，電流（I）將在它們之間流動(dòng)。流動(dòng)的電流量受到存在的電阻（R）的限制。換句話說，電壓會(huì)促使電流流動(dòng)（電荷的移動(dòng)），但阻力卻是阻力。

我們總是用歐姆測(cè)量電阻，其中歐姆用希臘字母Omega表示，Ω。例如：50Ω，10kΩ或4.7MΩ等。導(dǎo)體（例如電線和電纜）通常具有非常低的電阻值（小于0.1Ω），因此我們可以忽略它們，因?yàn)槲覀冊(cè)?a href="http://www.asorrir.com/v/tag/110/" target="_blank">電路分析計(jì)算中假設(shè)電線為零抵抗性。另一方面，絕緣體（例如塑料或空氣）通常具有非常高的電阻值（大于50MΩ），因此我們也可以忽略它們用于電路分析，因?yàn)樗鼈兊闹堤摺?/p>

但電氣兩點(diǎn)之間的電阻可取決于許多因素，例如導(dǎo)體長(zhǎng)度，其橫截面積，溫度以及制造它的實(shí)際材料。例如，假設(shè)我們有一根長(zhǎng)度 L 的導(dǎo)線（導(dǎo)體），橫截面積 A 和電阻 R 如圖所示。

單導(dǎo)體

電阻，R這個(gè)簡(jiǎn)單的導(dǎo)體是其長(zhǎng)度L和導(dǎo)體面積的函數(shù).A歐姆定律告訴我們，對(duì)于給定的電阻R，流過導(dǎo)體的電流與施加的電壓成比例，即I = V / R.現(xiàn)在假設(shè)我們將兩個(gè)相同的導(dǎo)體以串聯(lián)組合連接在一起，如圖所示。

導(dǎo)體長(zhǎng)度加倍

這里通過串聯(lián)組合將兩根導(dǎo)線連接在一起，即端到端，我們有效地將導(dǎo)體的總長(zhǎng)度加倍（2L），而橫截面積A仍然是和之前一樣。但是，除了長(zhǎng)度加倍之外，我們還將導(dǎo)體的總電阻加倍，得到2R為：1R + 1R = 2R。

因此我們可以看到導(dǎo)體的電阻與其成正比長(zhǎng)度，即：RαL。換句話說，我們預(yù)計(jì)導(dǎo)體（或?qū)Ь€）的電阻會(huì)隨著導(dǎo)體（或?qū)Ь€）的長(zhǎng)時(shí)間成比例地增大。

還要注意，導(dǎo)體的長(zhǎng)度和導(dǎo)體的電阻加倍（2R） ，為了強(qiáng)制相同的電流， i 像以前一樣流過導(dǎo)體，我們需要加倍（增加）施加的電壓，因?yàn)楝F(xiàn)在I =（2V）/（2R）。接下來假設(shè)我們將兩個(gè)相同的導(dǎo)體并聯(lián)組合在一起，如圖所示。

將導(dǎo)體面積加倍

這里通過并聯(lián)組合將兩個(gè)導(dǎo)體連接在一起，我們有效地將總面積增加了一倍，而導(dǎo)體長(zhǎng)度L保持與原始單導(dǎo)體相同。但是，除了將面積加倍之外，通過將兩個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)連接在一起，我們有效地將導(dǎo)體的總電阻減半，得到1 / 2R，因?yàn)楝F(xiàn)在每一半的電流都流過每個(gè)導(dǎo)體支路。

因此，導(dǎo)體的電阻與其面積成反比，即：R1 /αA或Rα1/ A.換句話說，我們期望導(dǎo)體（或?qū)Ь€）的電阻成比例地越小，其橫截面積就越大。

同樣通過將面積加倍并因此使總電阻減半。導(dǎo)體分支（1 / 2R），對(duì)于相同的電流， i 流過并聯(lián)導(dǎo)體支路，如前所述我們只需要一半（減小）所施加的電壓，因?yàn)楝F(xiàn)在I =（1 / 2V）/ （1 / 2R）。

所以希望我們可以看到導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度（L）成正比，即：RαL，與其面積（A），Rα1/ A成反比。因此，我們可以正確地說抵抗是：

抵抗的比例

但是除了長(zhǎng)度和導(dǎo)體面積之外，我們還期望導(dǎo)體的電阻取決于制造它的實(shí)際材料，因?yàn)椴煌膶?dǎo)電材料，銅，銀，鋁等都具有不同的物理和電學(xué)性質(zhì)。因此，我們可以簡(jiǎn)單地通過在上面的等式中加上“比例常數(shù)”將上述等式的比例符號(hào)（α）轉(zhuǎn)換為等號(hào)，給出：

電阻率方程

式中：R是以歐姆為單位的電阻（Ω），L是以米（m）為單位的長(zhǎng)度，A是以平方米為單位的面積（m 2 ），其中比例常數(shù)ρ（希臘字母“rho”）被稱為電阻率。

電阻率

特定導(dǎo)體材料的電阻率是材料抵抗通過它的電流強(qiáng)度的量度。該電阻率因子，有時(shí)稱為“特定電阻”，使得不同類型導(dǎo)體的電阻能夠根據(jù)它們的物理特性在特定溫度下相互比較，而不考慮它們的長(zhǎng)度或橫截面積。因此，ρ的電阻率值越高，電阻越大，反之亦然。

例如，銅等導(dǎo)體的電阻率約為1.72 x 10 -8 歐姆表（或17.2nΩm），而空氣等不良導(dǎo)體（絕緣體）的電阻率可以超過1.5 x 10 14 或150萬億Ωm。

材料例如銅和鋁因其低電阻率而聞名，因此允許電流容易地流過它們，使得這些材料成為制造電線和電纜的理想選擇。銀和金的電阻率值很低，但由于顯而易見的原因，變成電線的成本更高。

那么影響導(dǎo)體電阻（R）的因素可以列為： / p>

制造導(dǎo)體的材料的電阻率（ρ）。

總長(zhǎng)度（ L）導(dǎo)體。

導(dǎo)體的橫截面積（A）。

導(dǎo)體的溫度。

電阻率示例No1

如果銅的電阻率為20 <，則計(jì)算100米2.5mm 2 銅線的總直流電阻sup> o C為1.72 x 10 -8 Ω米。

給出的數(shù)據(jù)：20 o C時(shí)銅的電阻率為1.72 x 10 -8 ，線圈長(zhǎng)度L = 100m，導(dǎo)體的橫截面積為2.5mm 2 ，其面積為：A = 2.5×10 -6 米 2 。

那是688毫米i-ohms或0.688歐姆。

我們之前說過，電阻率是每單位長(zhǎng)度和每單位導(dǎo)體橫截面積的電阻，因此表明電阻率ρ具有歐姆表的尺寸，或Ωm因?yàn)樗峭ǔ懙摹Ｒ虼耍瑢?duì)于特定溫度下的特定材料，其電阻率為：

電阻率，Rho

電氣電導(dǎo)率

雖然電阻（R）和電阻率（或電阻率）ρ都是所用材料的物理性質(zhì)，以及其長(zhǎng)度表示的物理形狀和尺寸的函數(shù)（ L）及其截面積（A），導(dǎo)電率或比電導(dǎo)與電流流過材料的容易程度有關(guān)。

電導(dǎo)（G）是電阻的倒數(shù)（1 / R），電導(dǎo)單位是西門子（S），并給出倒置歐姆符號(hào)mho，?。因此，當(dāng)導(dǎo)體具有1西門子（1S）的電導(dǎo)時(shí)，其電阻為1歐姆（1Ω）。因此，如果其電阻加倍，則電導(dǎo)減半，反之亦然：西門子= 1 /歐姆，或歐姆= 1 /西門子。

雖然導(dǎo)體電阻給出了它對(duì)電阻的影響。在電流流動(dòng)中，導(dǎo)體的電導(dǎo)表明它允許電流流動(dòng)的容易程度。因此，銅，鋁或銀等金屬具有非常大的電導(dǎo)值，這意味著它們是良導(dǎo)體。

電導(dǎo)率σ（希臘字母sigma）是電阻率的倒數(shù)。即1 /ρ，以西門子每米（S / m）為單位進(jìn)行測(cè)量。由于電導(dǎo)率σ= 1 /ρ，前面的電阻表達(dá)式R可以改寫為：

作為電導(dǎo)率函數(shù)的電阻

然后我們可以說電導(dǎo)率是導(dǎo)體通過沒有電阻損耗的電流或信號(hào)的效率。因此，具有高導(dǎo)電率的材料或?qū)w將具有低電阻率，反之亦然，因?yàn)?西門子（S）等于1Ω -1 。因此銅是一種良好的電流導(dǎo)體，其導(dǎo)電率為每米58.14 x 10 6 西門子。

電阻率實(shí)例No2

20米電纜長(zhǎng)度的橫截面積為1mm 2 ，電阻為5歐姆。計(jì)算電纜的電導(dǎo)率。

給出的數(shù)據(jù)：直流電阻，R = 5歐姆，電纜長(zhǎng)度，L = 20m，導(dǎo)體的橫截面積為1mm 2 給出面積：A = 1 x 10 -6 米 2 。

這是每米長(zhǎng)度為4兆西門子。

電阻率概述

我們?cè)诒?a href="http://www.asorrir.com/v/" target="_blank">教程中已經(jīng)看到電阻率，電阻率是屬性的材料或?qū)w，指示材料傳導(dǎo)電流的程度。我們還看到，導(dǎo)體的電阻（R）不僅取決于制造導(dǎo)體的材料，銅，銀，鋁等，還取決于其物理尺寸。

導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度（L）成正比，如RαL。因此，它的長(zhǎng)度加倍會(huì)使其阻力加倍，而將其長(zhǎng)度減半會(huì)使其阻力減半。此外，導(dǎo)體的電阻與其橫截面積（A）成反比，如Rα1/ A.因此，將其橫截面積加倍會(huì)使其阻力減半，而將其橫截面積減半會(huì)使其阻力加倍。

我們還了解到導(dǎo)體（或材料）的電阻率（符號(hào)：ρ）與制造它的物理性質(zhì)有關(guān)，并且因材料而異。例如，銅的電阻率通常為：1.72×10 -8 Ωm。特定材料的電阻率以歐姆 - 米（Ωm）為單位測(cè)量，也受溫度的影響。

根據(jù)特定材料的電阻率值，它可以歸類為“導(dǎo)體”，“絕緣體”或“半導(dǎo)體”。請(qǐng)注意，半導(dǎo)體是其導(dǎo)電性取決于添加到材料中的雜質(zhì)的材料。

電阻率在配電系統(tǒng)中也很重要，因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)對(duì)電力和配電系統(tǒng)的有效性很大程度上取決于關(guān)于系統(tǒng)地面位置的土壤和土壤材料的電阻率。

傳導(dǎo)是以電流形式給予自由電子運(yùn)動(dòng)的名稱。電導(dǎo)率，σ是電阻率的倒數(shù)。即1 /ρ，單位為西門子每米，S / m。電導(dǎo)率范圍從零（對(duì)于完美的絕緣體）到無窮大（對(duì)于完美的導(dǎo)體）。因此，超導(dǎo)體具有無限電導(dǎo)和幾乎零歐姆電阻。