电阻率(5页).doc

-电阻率-第 5 页电阻率电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件（常温下20°C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。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·m，读作欧姆米，简称欧米。常用单位为“欧姆·平方毫米”。定义在温度一定的情况下，有公式R=l/s其中的就是电阻率，l为材料的长度， S为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，而与其截面积成反比。电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。在温度一定的情况下，有公式其中的就是电阻率，L为材料的长度， S为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，即在材料和横截面积不变时，长度越长，材料电阻越大：而与材料横截面积成反比，即在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。由上式可知电阻率的定义为：推导公式：单位国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米(·m或ohmm)，常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。计算公式电阻率的计算公式为：为电阻率常用单位·mS为横截面积常用单位R为电阻值常用单位L为导线的长度常用单位m电阻率的另一计算公式为：为电阻率常用单位·mm2/mE为电场强度常用单位N/CJ为电流密度常用单位A/（E，J 可以为矢量）影响电阻率的外界因素电阻率不仅与材料种类有关，而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时，与温度t()的关系是t=0(1+at)，式中1与0分别是t和0时的电阻率;是电阻率的温度系数，与材料有关。锰铜的约为1×10-1/(其数值极小)，用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小，适合于作标准电阻。已知材料的值随温度而变化的规律后，可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物，当温度降到几K或十几K(绝对温度)时，突然减少到接近零，出现超导现象，超导材料有广泛的应用前景。利用材料的随磁场或所受应力而改变的性质，可制成磁敏电阻或电阻应变片，分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力，在工程上获得广泛应用。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 (Rho)。 已知物体的电阻，可由电阻率、长度 l 与截面面积A 计算：=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 单位为欧姆·米。说明1电阻率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=o(1+at)。式中t是摄氏温度，o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 -100 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的能力大小。4.超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻。金属导体常用电阻率；材料电阻率( m)(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(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。银的价格偏贵，因此铜用的最为广，几乎所有应用的导线都是铜制作的（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，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。在某些场合仪器上触点也有用金的，因为金的化学性质稳定，并不是因为其电阻率小所致。