当在材料上施加电势差时，材料中的电子开始从负极移动到正极，从而在材料中产生电流。但在电子的运动过程中，它们会与路径上的其他电子发生各种碰撞。这些碰撞会对电子的流动产生一些阻碍。这种现象被称为材料阻力。材料的电阻率特性在电路中是有益的。许多因素会影响材料的电阻值。材料的比电阻值让我们了解了特定材料的电阻容量。


什么是电阻率？

材料根据其导体、半导体和绝缘体的导电特性进行划分。材料的电阻率定义为材料在特定温度下每单位长度和每单位横截面积的电阻。

当电势差施加在一种物质上时，该物质的电阻特性与流过它的电流相反。该物质的这种特性随着温度的变化而变化，也取决于该物质所组成的材料类型。它测量物质的电阻。

电阻率公式

这个公式是根据阻力定律推导出来的。物质的抵抗力有四条定律。

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电阻率方程

第一定律

它指出反对物质的长度R与其长度L成正比，即R≠L。因此，当物质的长度加倍时。它的阻力也会加倍。

第二定律

根据这项法律反对一种物质的R与其横截面积a成间接比例，即R∞1/a。因此，通过将物质的横截面积加倍，其电阻值减半。

第三定律

该法律规定反对材料的硬度取决于温度。

第四定律

根据这项法律反对由不同材料制成的两根电线的值不同，尽管它们的长度和横截面积相同。

根据所有这些定律，具有长度L和横截面积a的导体的电阻值可以导出为

R∞升/年

R=ρL/A

这里，ρ是电阻系数，即电阻率。

因此，材料的电阻率为

ρ=拉/升

它的S.I单位是欧姆表。用符号“ρ”表示。

导体、半导体和绝缘体的电阻率分类

这种材料在很大程度上取决于温度。在导体中，随着温度的升高，电子在材料中移动的速度也会增加。这会导致很多碰撞。这导致电子碰撞的平均时间减少。这种物质与电子碰撞的平均时间成反比。因此，随着碰撞的平均时间的减少，导体的电阻率值增加。

在半导体物质中，当温度升高时，会发生更多共价键的断裂。这增加了物质中自由电荷载流子的数量。随着载流子的增加，物质的导电性增加，从而降低半导体材料的电阻率。因此，随着温度的升高，它的半导体会增加。

它有助于根据各种材料的导电能力对其进行比较。它是电导率的倒数。导体具有较高的电导率值和较低的电阻率值。绝缘体具有高电阻率值和低电导率值。半导体的电阻率和电导率值位于在中间。

其对于良导体（如20时的手绘铜）的价值0C为1.77×10-8欧姆表，另一方面，对于一个好的绝缘体，这个范围从1012至1020欧姆表。

温度系数

电阻的温度系数定义为每1Ω材料的电阻增加的变化0温度升高。它由符号“α”表示。

材料电阻率随温度变化的变化如下

dρ/dt=ρ。α

这里，dρ是电阻率值的变化。其单位为欧姆-米2./米ρ’是物质的电阻率值dt’是温度值的变化α’是电阻的温度系数。

材料在经历温度变化时的新电阻率值可以通过上述方程计算。首先，使用温度系数来计算其值的变化量。然后将该值与先前的值相加，以计算新的值。

这对于计算材料在不同温度下的电阻值非常有用。电阻和电阻率这两个术语都与流动电流所经历的阻力有关，但这是材料的固有特性。所有铜线，无论其长度和截面积如何，都具有相同的电阻率值，而其电阻值随着其长度和截面面积的变化而变化。

每一种材料都有其价值。不同类型材料的一般电阻率值可以给出——对于超导体，电阻率为0，对于金属，电阻率为10-8，对于半导体和电解质，电阻率值是可变的，对于绝缘体，电阻率值为1016，对于超级绝缘体，电阻率值为“∞”。

在200C银的电阻率值为1.59×10-8，对于铜为1.68×10-8。各种材料的所有电阻率值都可以在表格中找到。木材被认为是一种高绝缘体，但这取决于其中的水分含量。在许多情况下，由于材料的不均匀性，很难使用电阻率公式计算材料的电阻。在这种情况下，使用由J的连续性方程和E的泊松方程形成的偏微分方程。具有不同长度和不同横截面积的两根电线的值是否相同？