Điện trở suất là gì?
Điện trở suất là một đại lượng bộc lộ đặc trưng cho năng lực cản trở dòng điện của mỗi chất. Chất có điện trở thấp thường là những chất dẫn điện nó thuận tiện cho dòng điện chạy qua và ngược lại chất có điện trở lớn sẽ là những chất cách điện, nó có tính cản trở dòng điện lớn. Mỗi loại vật tư khác nhau thì sẽ có một đại lượng đặc trưng có năng lực cản trở dòng điện theo kích cỡ ( chiều dài, tiết diện ) .
Bản chất của điện trở suất phản ánh lên khả năng cản trở và sự dịch chuyển theo hướng các hạt mang điện của mỗi chất.
Đơn vị ký hiệu của điện trở suất đó là Ohm.met (Ω.m).
Công thức tính điện trở từ điện trở suất
Điện trở suất của một dây dẫn là điện trở của một dây dẫn dài 1 m và có tiết diện là 1 mét vuông. Tổng quát thì điện trở suất được tính bởi công thức :
Trong đó:
-
ρ: là điện trở suất (Ω.m)
-
l: là chiều dài dây dẫn, đơn vị là mét
-
S: là tiết diện của dây dẫn, đơn vị m2
-
R: là điện trở.
Giá trị điện trở suất của một vài vật liệu
Bảng thống kê giá trị điện trở suất của sắt kẽm kim loại :
| Tên vật liệu | Điện trở suất Ω.m, ở 20oC | Hệ số nhiệt điện trở K-1 |
| Bạc | 1,59 x10- 8 | 0,0041 |
| Đồng | 1,72 x10- 8 | 0,0043 |
| Vàng | 2,44 x10- 8 | 0,0034 |
| Nhôm | 2,82 x10- 8 | 0,0044 |
| Tungsten | 5,6 x10- 8 | 0,0045 |
| Hợp kim Cu-Zn | 0,8 x10- 7 | 0,0015 |
| Sắt | 1,0 x10- 7 | 0,005 |
| Bạch Kim | 1,1 x10- 7 | 0,00392 |
| Chì | 2,2 x10- 7 | 0,0039 |
| Mangan | 4,4 x10- 7 | 0,000002 |
| Constantan | 4,9 x10- 7 | 0,00001 |
| Thủy ngân | 9,8 x 1 0- 7 |
0,0009 |
| Nichrome | 1,10 x10- 6 | 0,0004 |
| Cacbon | 3,5 x10- 5 | – 0,0005 |
| Gecmani | 4,6 x10- 1 | – 0,048 |
| Silic | 6,40 x102 | – 0,075 |
| Thủy Tinh | 1010tới1014 | – chưa xác lập |
| Cao su | 1013 | – chưa xác lập |
| Lưu Huỳnh | 1015 | – chưa xác lập |
| Parafin | 1017 | – chưa xác lập |
| Thạch Anh | 7,7 x1017 | – chưa xác lập |
| PET | 1020 | – chưa xác lập |
| Teflon | 1022tới1024 | – chưa xác lập |
Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở suất
Thực tế thì điện trở suất của các kim loại sẽ tăng theo nhiệt độ trong khi điện trở suất của các chất bán dẫn thì giảm theo nhiệt độ. Trong tất cả các trường hợp thì điện trở suất của chất sẽ phụ thuộc vào các cơ chế tán xạ của điện tử trong vật liệu như: tán xạ sai lỏng, tán xạ trên phonon, tán xạ trên spin. Nguyên nhân có điện trở suất trong kim loại là do sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại gây ra cản trở chuyển động của các electron tự do và làm cho chuyển động của electron bị lệch hướng. Trong quá trình chuyển động có hướng dưới tác động của điện trường thì các electron va chạm với các ion và tạo ra điện trở suất trong kim loại.
Bên cạnh đó điện trở suất của vật dẫn phụ thuộc vào mật độ điện tử tự do trong mỗi chất liệu. Theo một cách tổng quát, điện trở suất trong kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức sau:
Trong đó :
-
ρ(0): là điện trở suất tồn dư do tán xạ sai hỏng.
-
A: là hằng số phụ thuộc vào vận tốc của điện tử trên mặt Fermi
-
n: là số nguyên phụ thuộc vào cơ chế mà nó tương tác.
Bài viết trên vừa chia sẻ cho bạn đọc toàn bộ những thông tin liên quan đến điện trở suất là gì, sự phụ thuộc của điện trở suất và điện trở suất công thức. Hy vọng các thông tin chia sẻ trên sẽ cung cấp được cho bạn đọc những kiến thức bổ ích phục vụ cho học tập và nghiên cứu.
Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa