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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。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) 则称半导体

   物体的电阻可由其电阻率ρ、长度 l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

  • 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+a t )

式中Rt℃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

 

   (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

1.59×10−8

.0038

1.7×10−8

.0039

2.44×10−8

.0034

2.82×10−8

.0039

5.6×10−8

.0045

黄铜

8×10−8

.0015

1.0×10−7

.005

1.1×10−7

.00392

2.2×10−7

.0039

锰加宁

4.82×10−7

.000002

康铜

4.9×10−7


9.8×10−7

.0009

镍铬合金

1.50×10−6

.0004

3.5×10−5

-.0005

4.6×10−1

-.048

6.40×102

-.075

玻璃

1010 至 1014

   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
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
    63.01 × 10620所有金属中电导率(以及热导率)最高的物质
    59.6 × 10620
    退火 58.0 × 10620一般是指 100% IACS 或 100% 国际退火铜标准
    45.2 × 10620时常用为电路板电子元件电连接器(electrical connector) 材料
    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

倒数。在国际单位制中的单位是西门子/ (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 (1 to 3) %/°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.

   三、说明

   在异步电机设计手册中,将料制的电阻率定义成为: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。故在这种情况下得到的电阻率比国际单位下的电阻率小1e6倍。(1平方毫米=1e-6平方米)


电导率单位:西门子每米(S / m)

       蒸馏水电导率= 1.0x10-3 S/m。

  自来水电导率= 0.5~5.0x10-2 S/m。

  工业废水电导率= 1 S/m。

  一般自来水的电导率介于125~1250 μs/cm之间。

  拓展资料:

  电导率,物理学概念,也可以称为导电率。

  在介质中该量与电场强度E之积等于传导电流密度J。

  对于各向同性介质,电导率是标量;对于各向异性介质,电导率是张量。

  生态学中,电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。

  单位以西门子每米(S/m)表示。

  电导率(conductivity)是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。在公式中,电导率用希腊字母κ来表示。电导率σ的标准单位是西门子/米(简写做S/m),为电阻率ρ的倒数,即σ=1/ρ。

  当1安培(1 A)电流通过物体的横截面并存在1伏特(1 V)电压时,物体的电导就是1 S。西门子实际上等效于1安培/伏特。如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则:σ = I/E

  通常,当电压保持不变时,这种直流电电路中的电流与电导成比例关系。如果电导加倍,则电流也加倍;如果电导减少到它初始值的1/10,电流也会变为原来的1/10。这个规则也适用于许多低频率的交流电系统,如家庭电路。在一些交流电电路中,尤其是在高频电路中,情况就变得非常复杂,因为这些系统中的组件会存储和释放能量。

  电导和电阻也有关系,如果R是一个组件和设备的电阻(单位欧姆Ω),电导为G(单位西门子S),则:G = 1/R[1]

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