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电阻的量度 。
电阻率也可以称为电阻率或体积电阻率,尽管这些术语很少使用 。
虽然材料往往会阻止电流流动,但有些材料比其他材料更好 。电阻率是一个可以比较不同材料允许或阻止电流的方式的数字 。
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联系起来 。
容易传导电流的材料称为导体,电阻率低 。不容易导电的叫绝缘体,这些材料电阻率高 。
电阻率的定义和单位样品的电阻率也可以称为它的电阻率 。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有边的物质立方体的电阻 。应该理解的是,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横截面积的电阻 。
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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电阻率单位和欧姆表,但有时数字可以用欧姆厘米和ω厘米来描述 。
例如,如果1立方米大小的立方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1 ω,那么该材料的电阻率可以说是1欧姆·米 。
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,它给出了一定的电流密度 。电阻率公式可以设计为:
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电阻率公式
其中:
ρ是材料的电阻率,单位为欧姆米和ω m 。
e是电场,单位为伏特/米,伏特/米
j是电流密度,单位为安培每平方米,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,可以创建一个更具体但广泛使用的电阻率公式或方程:
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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,米
a是样品的横截面积,单位为平方米,m 2 。
从方程中可以看出,可以通过改变各种参数来改变电阻 。
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 。从电阻率方程还可以看出,假设尺寸相同,增加材料的电阻率将增加电阻 。同样,降低电阻率也会降低电阻 。
材料电阻率水平
根据材料的等级或电阻率,将材料分为不同的类别,总结如下表 。
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不同种类材料的电阻率区域
描述:半导体的导电水平取决于掺杂水平 。没有掺杂,它们看起来几乎像绝缘体,但掺杂的载流子是可用的,电阻率急剧下降 。同样,对于电解质,电阻率的水平变化很大 。
电阻率的实际意义材料的电阻率非常重要,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,例如电线中的材料,需要能够具有低水平的电阻率 。这意味着对于给定的横截面积,导线的电阻将较低 。
例如,铜是一种好的导体,因为它提供了低水平的电阻率,其成本不太高,并且它还提供了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),虽然根据铜的等级,数据会略有不同;
像铜甚至铝这样的材料具有低电阻率,这使得它们非常适合用作电线和电缆——铜通常是最受欢迎的 。而银和金的电阻率值要低得多,但由于价格相当昂贵,所以没有得到广泛应用 。然而,银有时被用作电镀其低电阻率导线的基本材料,镀金被用于许多电子连接器的配合表面,以确保最佳接触 。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 。
【高中物理电阻率公式 电阻率公式】其他材料需要用作绝缘体,以承载尽可能少的电流 。绝缘体的电阻会高很多数量级 。一个例子是空气体,它的电阻率超过1.5×10 ^ 14,可以看出它的电阻率非常非常高于铜 。
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