Удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления простых веществ
Электрическое сопротивление - характерная для данного проводника величина, определяющяя ток, проходящий по проводнику и вызываемый приложенной к его концам э.д.с. При этом э.д.с. $V$, ток $I$ и сопротивление $R$ связаны между собой законом Ома:
$R = \frac{V}{I}$
Если $V$ выражено в вольтах, а $I$ в амперах, то $R$ выряжается в омах.
Величина, обратная электрическому сопротивлению, называется электропроводностью (или проводимостью) и выражается в $Ом^{-1}$.
Зависимость электрического сопротивления постоянному току от длины проводника $l$ (и см) и площади его поперечного сечения $s$ (в $см^{2}$) выражается формулой:
$R = \rho \frac{l}{S}$
где $\rho$ - удельное сопротивление проводника в $ом \cdot см$, т. е сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения $1 cм^{2}$.
В технической литературе удельное сопротивление часто выражается а $ом \cdot мм^{2} /м$. т.е. как сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения $1 мм^{2}$.
Величина $\xi$ обратная удельному сопротивлению, называется удельной электропроводностью и выражается в $ом^{-1} \cdot см^{-1}$.
Зависимость электрического сопротивления металлических проводников от температуры может быть выражена (в ограниченном интервале температур) формулой:
$R_{t} = R_{0}(1 + \alpha t)$
где $R_{0}$ и $R_{t}$ - сопротивление в омах при 0 и $t^{ \circ} С$, а $\alpha$ - температурный коэффициент электрического сопротивления.
| Вещество |
Температура, ℃ |
Удельное сопротивление
ρ, Ом · мм² /м |
Температурный коэффициент ɑ · 10³ |
| Алюминий $Al$ |
20 |
0,0269 |
4,2 |
| Барий $Ba$ |
20 |
0,5 |
- |
| Бериллий $Be$ |
20 |
0,04-0,06 |
6,0 |
| Бор $B$ |
0 |
$1,8 \cdot 10^{10}$ |
- |
| Ванадий $V$ |
20 |
0,26 |
2,8 |
| Вольфрам $W$ |
20 |
0,055 |
- |
| Галлий $Ga$ |
0 |
0,534 |
- |
| Германий $Ge$ |
0 |
$\sim 890$ |
- |
| Гафний $Hf$ |
0 |
0,30 |
- |
| Железо $Fe$ |
20 |
0,0971 |
6,51 |
| Золото $Au$ |
0 |
0,0219 |
- |
| Золото $Au$ |
20 |
0,023 |
3,9 |
| Индий $In$ |
0 |
0,0837 |
4,7 |
| Иридий $Ir$ |
20 |
0,053 |
3,9 |
| Кадмий $Cd$ |
20 |
0,074 |
4,3 |
| Калий $K$ |
0 |
0,0615 |
5,8 |
| Кальций $Ca$ |
20 |
0,0437 |
4,6 |
| Кобальт $Cо$ |
20 |
0,0624 |
6,04 |
| Кремний $Si$ |
0 |
$10^{13}$ |
- |
| Лантан $La$ |
18 |
0,59 |
- |
| Литий $Li$ |
0 |
0,855 |
4,75 |
| Магний $Li$ |
0 |
0,044 |
4,2 |
| Марганец $Li$ |
0 |
1,85 |
- |
| Медь $Cu$ |
20 |
0,01673 |
4,3 |
| Молибден $Mo$ |
0 |
0,0517 |
4,6 |
| Мышьяк $As$ |
20 |
0,35 |
- |
| Натрий $Na$ |
0 |
0,0434 |
5,0 |
| Неодим $Nd$ |
18 |
0,79 |
- |
| Никель $Ni$ |
20 |
0,0684 |
6,81 |
| Ниобий $Nb$ |
18 |
0,131 |
3,95 |
| Олово $Sn$ |
20 |
0,128 |
4,2 |
| Осмий $Os$ |
20 |
0,095 |
4,2 |
| Палладий $Pd$ |
20 |
0,108 |
3,77 |
| Платина $Pt$ |
0 |
0,0981 |
3,92 |
| Празеодим $Pr$ |
18 |
0,88 |
- |
| Протактиний $Pa$ |
20 |
0,108 |
- |
| Рений $Re$ |
0 |
0,198 |
- |
| Родий $Rh$ |
0 |
0,043 |
4,57 |
| Ртуть $Hg$ |
20 |
0,958 |
0,9 |
| Рубидий $Rb$ |
0 |
0,113 |
5,53 |
| Рутений $Ru$ |
0 |
0,076 |
- |
| Свинец $Pb$ |
20 |
0,206 |
3,36 |
| Сера $S$ |
20 |
$2 \cdot 10^{21}$ |
- |
| Серебро $Ag$ |
20 |
0,016 |
4,1 |
| Стронций $Sr$ |
0 |
0,248 |
0,0038 |
| Сурьма $Sb$ |
20 |
0,42 |
5,1 |
| Таллий $Tl$ |
0 |
0,15 |
5,2 |
| Тантал $Ta$ |
20 |
0,135 |
3,8 |
| Теллур $Te$ |
19,6 |
2000 |
- |
| Титан $Ti$ |
0 |
0,435 |
0,0054 |
| Торий $Th$ |
20 |
0,1862 |
2,3 |
| Углерод $C$ |
0 |
13,75 |
- |
| Уран $U$ |
0 |
0,306 |
3,4 |
| Фосфор $P$ |
11 |
$10^{15}$ |
- |
| Хром $Cr$ |
0 |
0,189 |
5,88 |
| Цезий $Cs$ |
0 |
0,1883 |
- |
| Цезий $Cs$ |
20 |
0,21 |
4,8 |
| Церий $Ce$ |
18 |
0,78 |
- |
| Цинк $Zn$ |
20 |
0,0592 |
4,2 |
| Цирконий $Zr$ |
0 |
0,41 |
4,4 |