电阻率公式(高中物理电阻率公式)

电阻率是电路中使用的任何材料的关键参数。

电阻率是给定尺寸的特定材料的电阻的量度。

电阻率也可以称为比电阻或体电阻率，尽管这些术语很少使用。

虽然材料往往会阻碍电流的流动，但有些材料比其他材料更好。电阻率是一个数字，可以比较不同材料允许或阻止电流的方式。

为了使电阻率数值有意义，电阻率取一个特定的单位，有一个公式可以计算它并将其与给定尺寸材料的欧姆电阻相关联。

容易传导电流的材料称为导体，电阻率低。那些不容易导电的被称为绝缘体，这些材料的电阻率很高。

电阻率的定义和单位

样品的电阻率也可以称为比电阻。它测量材料抵抗电流的强度。

电阻率的定义:

物质的电阻率是单位长度上有棱的立方体的电阻。应该理解，电流垂直于相对的面，并且均匀地分布在它们上面。

电阻率是指在特定温度下单位长度和单位截面积的电阻。

电阻率的定义

电阻率单位

SI电阻率的单位是欧姆米(ω·m)。通常用希腊字母ρ，rho表示。

虽然通常使用SI的电阻率单位欧姆表，但数字有时可以用欧姆厘米和ω厘米来描述。

例如，如果一个尺寸为1立方米的立方体材料在两个相对的面上有片状触点，这些触点本身不会引入任何电阻，触点之间的电阻为1ω，那么可以说该材料的电阻率为1 ohm.m。

电阻率公式/方程

材料的电阻率是根据其上的电场来定义的，电场给出了一定的电流密度。电阻率公式可以设计为:

电阻率公式

其中:

ρ是材料的电阻率，单位为欧姆米，ω m。

e是电场，单位为伏特/米，v/m。

j为电流密度，单位为安培/平方米，a/m 2。

许多电阻器和导体具有均匀的横截面和均匀的电流。因此，可以创建更具体但广泛使用的电阻率公式或方程:

电阻率计算公式

其中:

r是均匀材料样品的电阻，单位为欧姆。

l是材料的长度，单位为米，m

a是试样的横截面积，单位为m 2，m2。

从方程中可以看出，通过改变各种参数可以改变电阻。

例如，为了保持材料的电阻率恒定，可以通过增加长度或减小横截面积来增加样品的电阻。从电阻率方程也可以看出，增加材料的电阻率会增加假设相同尺寸的电阻。同样，降低电阻率也会降低电阻。

材料电阻率水平

根据材料的级别或电阻率，可将其分为不同的类别，如下表所示。

不同类型材料的电阻率区域

注:半导体的电导率水平取决于掺杂水平。它们看起来几乎像没有掺杂的绝缘体，但掺杂的电荷载流子是可用的，电阻率急剧下降。同样，对于电解质，电阻率水平变化很大。

电阻率的实际意义

材料的电阻率很重要，因为它可以在正确的场景中使用正确的材料。

用作导体的材料，如电线中的材料，需要具有低水平的电阻率。这意味着对于给定的横截面积，导线的电阻将会很低。

例如，铜是良导体，因为它提供低水平的电阻率，它的成本不太高，并且它还提供在许多电气和电子应用中有用的其他物理特性。铜的电阻率约为1.7×10-8欧姆(或17 . nω·m)，虽然根据铜的品级不同，数据会略有不同；

像铜甚至铝这样的材料电阻率很低，这使得它们非常适合用作电线和电缆——铜通常是更受欢迎的。银和金具有低得多的电阻率值，但是它们没有被广泛使用，因为它们相当昂贵。然而，银有时被用于电镀其低电阻率导线的基本材料，并且镀金被用于许多电子连接器的配合表面以确保更佳接触。黄金也适用于电连接器，因为它不会像其他金属一样变色或被氧化。

其他材料需要用作绝缘体，以承载尽可能小的电流。绝缘体的电阻将高出许多数量级。一个例子是空气体，它的电阻率超过1.5×10 ^ 14，说明它的电阻率比铜高得非常非常多。

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