電阻率以及電導率的定義

標簽： 電導率 歐姆定律 物理實驗室 溫度

一.電阻率（Resistivity）

1.電阻率的定義：電阻率又稱電阻值或電阻系數，其科學符號為 ρ 。電阻率是一個反應材料導電性能的物理量。數值上等于單位長度、單位截面的某種物質的電阻，其倒數為電導率電阻率與導體的長度、橫截面積等因素無關，是導體材料本身的電學性質，由導體的材料決定，且與溫度有關。

電阻率在國際單位制中的單位是Ω·m，讀作歐姆米，簡稱歐米。常用單位為“歐姆·厘米”。其中將電阻率較低的物質被稱為導體，常見導體主要為金屬，而自然界中導電性的是銀。其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等，電阻率較高，一般稱為絕緣體。介于導體和絕緣體之間的物質 (如硅) 則稱半導體。

物體的電阻可由其電阻率ρ、長度 l 和截面面積A 計算：

在上式中，

電阻 R 的單位為歐姆

長度 l 的單位為米

截面面積 A的 單位為平方米

電阻率 ρ 的單位為歐姆·米

2。電阻率的說明

1）導體材料的電阻率決定于材料自身的性質。各種材料的電阻率都隨溫度而變化。在通常溫度范圍內，金屬材料的電阻率隨溫度作線性變化，變化關系可以表示為

R = R0(1+a t )

式中R是t℃的電阻，R0是0℃的電阻，a稱為電阻溫度系數。

2）在電磁場中，材料中某點的電阻率ρ定義為該點的電場強度E的大小與同點的電流密度j的大小之比，即

電阻率以及電導率的定義

3.一些常見物質的電阻率及電阻溫度系數

注：電阻率及溫度系數皆和導體當時的溫度有關，上表均是在20℃下的值。

二.電導率(conductivity)

1.電導率的定義

電導率是表示物質傳輸電流能力強弱的一種測量值。當施加電壓于導體的兩端時，其電荷載子會呈現朝某方向流動的行為，因而產生電流。電導率 是以歐姆定律定義為電流密度和電場強度 的比率

2.一些常見物質的電導率

物質 電導率

(S·m-1) (°C) 注記

銀 63.01 × 106 20 所有金屬中電導率（以及熱導率）的物質

銅 59.6 × 106 20

退火 銅 58.0 × 106 20 一般是指 99%IACS 或 99% 國際退火銅標準

金 45.2 × 106 20 時常用為電路板或電子元件的電連接器 (electrical connector) 材料

鋁 37.8 × 106 20

海水 4.788 20 在平均鹽度為 4.8(S·m-1) ，溫度為 20(°C) 狀況的平均電導率。

飲用水 0.0005 至 0.05 這是一般高品質飲用水的電導率值域，并不是水品質指標

去離子水 5.5 × 10-6[1] 假若水內不含氣體，則改變量值為 1.2 × 10-4[1]

3.電導率與電阻率的關系

電導率是電阻率的倒數。在國際單位制中的單位是西門子/米 (S·m-1)：

4.電導率說明：

1）.跟電阻率一樣，電導率與溫度強勁地相關。金屬的電導率隨著溫度的增高而降低。半導體的電導率隨著溫度的增高而增高。

2）.在一段溫度值域內，電導率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質在不同溫度狀況的電導率，我們必須設定一個共同的參考溫度。電導率與溫度的相關性，時常可以表達為，電導率對上溫度線圖的斜率，用方程寫為

其中，T'是參考溫度，T是測量溫度， 是物質的電導率， 是物質的溫度補償斜率。見的水的溫度補償斜率大約為 2 %/°C 。但是，它可以在 (1 to 3) %/°C 值域之間。這數值與地球化學有關，可以很容易地在實驗室里測量出來.

三.說明：

在異步電機設計手冊中，將料制的電阻率定義成為：長1米、橫截面積是1平方毫米的在常溫下（20℃時）導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。故在這種情況下得到的電阻率比國際單位下的電阻率小1e6倍。（1平方毫米=1e-6平方米）