Điện trở suất là gì?
Điện trở suất là một đại lượng vật lý đặc trưng cho năng lực cản trở sự di dời theo hướng của những hạt mang điện của mỗi chất. Hiểu đơn thuần thì mỗi loại vật tư khác nhau sẽ có một đại lượng đặc trưng biểu lộ năng lực cản trở dòng điện theo kích cỡ ( tiết diện, chiều dài ), đại lượng này được gọi là điện trở suất .
Điện trở suất là khả năng cản trở dòng điện của mỗi chất
Đơn vị điện trở suất là Ω. m ( Ohm. met ), đọc là “ ôm mét ” .
Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì khả năng dẫn điện của vật liệu đó càng tốt.
Thông thường, những vật chất chiếm hữu mức điện trở suất cao sẽ được sử dụng làm vật tư cách điện, còn chất có điện trở suất thấp được ứng dụng để làm vật dẫn điện. Ví dụ, nhôm, đồng là những vật tư có điện trở suất thấp nên thường được dùng để làm lõi của những loại dây dẫn điện .
Trong thực tiễn, điện trở suất của những vật tư còn phụ thuộc vào vào nhiều yếu tố khác như nhiệt độ, chính sách tán xạ của điện tử trong vật tư ( tán xạ trên phono, tán xạ sai hỏng, tán xạ trên spin ), tỷ lệ điện tử tự do trong chất, … Sau khi khám phá khái niêm điện trở suất của một chất là gì, cùng đến với ý nghĩa điện trở suất và công thức tính điện trở suất theo nhiệt độ ở trong những phần sau của bài viết .
Xem thêm: Khái niệm và phương pháp đo điện trở suất của đất
Ý nghĩa của điện trở suất
Điện trở suất được ứng dụng khá phổ cập trong đời sống và có ý nghĩa vô cùng quan trọng bởi nó được cho phép người dùng biết được những khuôn khổ điện, điện tử nên sử dụng loại vật tư nào là tương thích nhất, bảo vệ bảo đảm an toàn khi xây đắp, sử dụng điện cũng như hiệu suất cao dẫn điện của thiết bị .
Đồng thường được sử dụng làm dây dẫn điện
Ví dụ, trong ứng dụng làm dây dẫn điện thường thì, một dây dẫn điện tốt phải có điện trở suất thấp thì mới cho hiệu suất cao dẫn điện cao. Vì vậy, những vật tư dẫn điện kém sẽ không được sử dụng để làm dây dẫn mà thay vào đó, người ta sẽ chọn những vật tư có điện trở suất thấp như đồng để làm dây dẫn điện .
Điện trở suất của đồng chỉ vào khoảng chừng 1.72 × 10-8 Ωm mà giá tiền lại rẻ nên rất lý tưởng để làm dây điện. Mặc dù bạc và vàng có giá trị điện trở suất thấp hơn nhiều nhưng giá tiền lại quá cao nên cũng không được sử dụng để làm dây dẫn điện .
Bạn hoàn toàn có thể khám phá thêm về điện trở suất của 1 số ít sắt kẽm kim loại trong bảng dưới đây :
Bảng điện trở suất của một số kim loại ở 20ºC
Ngoài ra, điện trở suất trong thực tiễn còn đóng vai trò là một yếu tố then chốt trong sản xuất những linh phụ kiện điện tử. Đối với những mạch tích hợp, điện trở suất của những vật tư trong chip là một yếu tố rất quan trọng. Một số khu vực cần có điện trở rất thấp và hoàn toàn có thể liên kết với những khu vực khác nhau của vi mạch bên trong. Trong khi những vật tư khác cần cách ly những khu vực khác nhau. Lúc này điện trở suất là điều kiện kèm theo cần để triển khai trách nhiệm này .
Có thể bạn quan tâm: Giá trị điện trở cách điện tiêu chuẩn bao nhiêu là đạt, an toàn?
Sự phụ thuộc của điện trở suất theo nhiệt độ
Giữa điện trở suất của những chất và nhiệt độ có sự tương quan mật thiết với nhau. Thông thường, so với những vật tư làm bằng sắt kẽm kim loại thì điện trở suất sẽ tỷ suất thuận với nhiệt độ. Ngược lại, ở những vật tư bán dẫn thì điện trở suất lại tỷ suất nghịch với nhiệt độ, khi nhiệt độ cao thì điện trở suất sẽ thấp .
Trong thực tiễn, điện trở suất của những vật tư còn nhờ vào vào chính sách tán xạ của điện tử trong vật tư. Các tán xạ hoàn toàn có thể kể đến như tán xạ sai hỏng, tán xạ trên spin, tán xạ trên phono .
Ngoài ra, điện trở suất còn nhờ vào vào một yếu tố đó là tỷ lệ điện tử tự do có trong chất
Công thức tính điện trở suất
Ký hiệu của điện trở suất là ρ, đọc là “ rô ” .
Ta có công thức tính điện trở suất của một dây dẫn như sau :
ρ = R.(S/l)
Trong đó :
- ρ : là điện trở suất
-
R: là điện trở
- S : là tiết diện ngang
- l : là chiều dài của vật dẫn
Có thể kiểm tra khả năng cách điện của thiết bị bằng các công cụ đo điện
Ngoài ra, dựa theo định luật Ohm vi phân thì điện trở suất còn được định nghĩa là :
ρ = E/J
Trong đó :
- E : là cường độ điện trường
- J : là mật động dòng điện
Lưu ý: Bạn có thể sử dụng các thiết bị đo điện như đồng hồ đo điện trở cách điện để kiểm tra khả năng cách điện của dây dẫn, thiết bị điện,…
Bên cạnh công thức tính điện trở suất ở trên, bạn cũng hoàn toàn có thể tính điện trở khi có điện trở suất trải qua công thức tính điện trở bằng điện trở suất dưới đây :
R = ρ.(l/S)
Trong đó :
- R : là điện trở
- S : là tiết diện ngang
- l : là chiều dài của vật dẫn
- ρ : là điện trở suất
Lưu ý:
Điện trở của dây dẫn điện tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn. Đồng thời tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn điện và nhờ vào vào vật tư làm dây dẫn .
Công thức tính điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ là:
- Công thức tính điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo bảng hàm bậc nhất
P = p0 [ 1 + α ( t – t0 ) ] ( Với p0 là điện trở suất của sắt kẽm kim loại ở t0 oC
- Công thức tính điện trở suất của kim loại tăng theo đúng hàm bậc nhất
Rt = r0 [ 1 + α ( t – t0 ) ] ( với r0 là điện trở ở t0 oC ; α ( K-1 ) là thông số nhiệt của điện trở )
Hy vọng rằng với những khái niệm tương quan đến điện trở suất là gì, đơn vị chức năng của điện trở suất là gì, ý nghĩa của điện trở suất, những công thức tính điện trở suất ở trên sẽ có ích cho những bạn khi cần tìm một vật tư dẫn điện hoặc vật tư cách điện tương thích để sử dụng cho khu công trình .
Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa