客舍青青柳色新的上一句：导体电阻计算

2020年11月19日发(作者：杜庭之)

导体电阻计算


在长度为L，横截面为S的导体AB两端加电压 U，经过时间
t，从导体一端（设为A端）流出的（电荷）自由电子的电荷量为
q；则：电流I =qt，R=UI。如果t保持不变，q越大则电阻越
小。1、1 温度的影响从A端流出的自由电子是 在电场力作用下做
定向运动，并且运动的速率很小（约10-5ms）；同时自由电子还
要做杂 乱无章（运动方向不确定）的热运动，其速率较大（常温
下约105ms），并且随着温度的升高热运动 速率增大。由于自由
电子热运动方向不确定，形成对定向运动的阻碍，并且这种阻碍
作用随着温 度变大而变大（热运动速率增大）。这样从A端流出
的自由电子的总电荷量随温度升高而减少，即电阻变 大。1、2 导
体长度的影响如果在温度不变时，将AB的长度增加，自由电子定
向运动通过导 体的时间增加，自由电子的热运动对定向运动的影
响也随之增加。从A端流出的自由电子总电荷量q 随着导体长度
增加而减少，即R变大。1、3 导体横截面的影响如果在温度不变
的条件下，将 AB的横截面加倍时，从A端流出的自由电子数目是
原来的两倍，所以当导体的横截面增加时，其电阻变 小。1、4 材
料的影响导体AB选择不同的材料时，其内部单位体积内自由电子
数目越多，则 从A端在相同时间内流出的自由电子数目也越多，
其电阻也就越小。2、 电阻率2、1 电阻率的定义 电阻率
（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材
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料制成的长1m、横截面积是1m2的在常温下（25℃时）导线的电
阻，叫做这种材料的电阻率。2、2 电阻率的单位国际单位制中，
电阻率的单位是欧姆米（Ωm或oh mm），常用单位是欧姆毫米和
欧姆米。2、3 电阻率的计算公式电阻率的计算公式为：ρ=RSL< br>式中：ρ为电阻率常用单位ΩmS为横截面积常用单位m2R为电阻
值常用单位ΩL为导线的长度 常用单位m3、 导体电阻的计算（以
铜为例）根据上面公式，则电阻计算公式为：R=ρLS。以铜为
例。铜电阻率（20℃时）为0、0185Ωmm2m，也就是截面积为1
平方毫米、长度为1 米的铜导线电阻是0、0185Ω。不同温度下的
电阻率会有些差别，电阻率温度系数是0、00393 ℃。电阻率温度
系数公式为：ρ=ρ0(1+a*t)式中：ρ在t℃时的电阻率Ρ0在
0℃时 的电阻率 t温度，单位为℃查表可得不同温度下铜的电阻
率：0℃ 0、0165Ωmm2m10℃ 0、0172Ωmm2m20℃ 0、
0178Ωmm2m（这个有点趋近真实值，但是还是有一点点偏大）
30℃ 0、0185Ωmm2m35℃ 0、0188Ωmm2m40℃ 0、
0192Ωmm2m50℃ 0、0200Ωmm2m60℃ 0、0206Ωmm2m70℃ 0、
0212Ωmm2m75℃ 0、0216Ωmm2m80℃ 0、0219Ωmm2m90℃ 0、
0226Ωmm2m100℃ 0、0233Ωmm2m按照电阻率与电阻之间计算关
系有：0度时：R(0)= ρLS=0、0165*2506=0、6875Ω30度时：
R(30)= ρLS=0、0185*2506=0、7708Ω4、 常用金属导体的电
阻率几种金属导体在20℃ 时的电阻率（Ωm）：（1）银1、6510-
8（2）铜1、7510-8（3）铝2、8310-8 （4）钨5、4810-8（5）铁
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9、7810-8（ 6）铂2、2210-7（7）锰铜4、410-7（8）汞9、610-
7（9）康铜5、010-7 （10）镍铬合金1、010-6（11）铁铬铝合金
1、410-6（12）铝镍铁合金1、610- 6（13）石墨(8～13)10-6可
以看出金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，非金属和一些金
属氧化物更大，而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、硒、氧化铜、
硼等的电阻率比绝缘体小而比金 属大，我们把这类材料叫做半导
体（semiconductors）。总结：常态下（由表可知）导电 性能最
好的依次是银、铜、铝，这三种材料是最常用的，常被用来作为
导线等，其中铜用的最广 ，几乎现在的导线都是铜的（精密仪
器，特殊场合除外）铝线由于化学性质不稳定容易氧化已被淘
汰。由于铝密度小，取材广泛，且价格比铜便宜，目前被广泛用
于电力系统中传输电力的架空输电线路 。为解决铝材刚性不足缺
陷，一般采用钢芯铝绞线，即铝绞线内部包有一根钢线，以提高
强度。 银导电性能最好但由于成本高很少被采用，只有在高要求
场合才被使用，如精密仪器、高频震荡器、航天 等。顺便说下
金，在某些场合仪器上触点也有用金的，那是因为金的化学性质
稳定，并不是因为 其电阻率小。


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