直流电之材料的电阻率概论
电阻、电阻率、方阻
电阻率的定义(Ω·m)电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。
某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下（20℃时）导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。
电阻率的单位国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm)，常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。
电阻率的计算公式电阻率的计算公式为：ρ=RS/Lρ为电阻率——常用单位Ω·mS为横截面积——常用单位㎡R为电阻值——常用单位ΩL为导线的长度——常用单位m表面电阻率(Ω)(理论上等于方阻)surface resistivity平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比，用欧姆表示。
注：如果电流是稳定的，表面电阻率在数值上即等于正方形材料两边的两个电极间的表面电阻，且与该正方形大小无关。
是指表示物体表面形成的使电荷移动或电流流动难易程度的物理量。
在固体材料平面上放两个长为L、距离为d的平行电极，则两电极间的材料表面电阻Rso与d成正比，与L成反比，可用下式表达：ｄＲｓ＝ρｓ——Ｌ式中的比例系数ρs称作表面电阻率，它与材料的表面性质有关，并随周围气体介质的温度、相对湿度等因素有很大变化，单位用Ω（欧）表示。
方块电阻ohms per square在长和宽相等的样品上测量的真空金属化镀膜的电阻。
方块电阻的大小与样品尺寸无关。
薄层电阻又称方块电阻，其定义为正方形的半导体薄层，在电流方向所呈现的电阻，单位为欧姆每方方阻就是方块电阻，指一个正方形的薄膜导电材料边到边“之”间的电阻，方块电阻有一个特性，即任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的，不管边长是1米还是0.1米，它们的方阻都是一样，这样方阻仅与导电膜的厚度等因素有关。
方阻方阻是指膜厚一定、长度和宽度相同的膜材料的电阻，又称为片电阻率、面积电阻率。
方阻的大小与材料的特性及膜层的厚度有关，而与面积的大小无关。
不同材料的电阻率及其导电特性分析
不同材料的电阻率及其导电特性分析电阻率是材料导电特性的一个重要参数，它决定了材料导电的能力以及电流在其中的传播速度。
各种材料具有不同的电阻率，并表现出不同的导电特性。
本文将以金属、半导体和绝缘体三类材料为例，分析它们的电阻率及导电特性。
金属是一类具有良好导电性能的材料，其电阻率较低。
金属的导电特点主要源于其具有大量自由电子。
在金属中，晶格的离子通过共享电子形成金属键，使电子得以在晶格中自由移动。
这些自由电子相互之间只受到晶格的散射，因此导电性能良好。
常见的金属如铜、铝、铁等，它们在实际应用中广泛用于制造导线、电缆等导电部件。
相比之下，半导体的电阻率介于金属和绝缘体之间。
半导体的导电特性是通过材料内的杂质掺入来调节的。
在纯净的半导体晶体中，几乎没有自由电子可供导电。
但是，通过掺杂一些杂质元素，例如硼、磷等，可以在晶体中形成导电的电子或空穴。
这些掺杂电子或空穴会在外加电场的作用下导电，因此在一定条件下半导体可以表现出导电特性。
半导体的电阻率比金属高，但比绝缘体低。
半导体广泛用于电子器件中，例如二极管、晶体管等。
绝缘体是一类电阻率很高的材料，几乎不导电。
绝缘体的导电特性主要源于其内部几乎没有可自由移动的电子。
绝缘体晶体中的离子通过离子键或共价键组成，电子被束缚在离子或共价键中，难以自由传导。
因此，绝缘体的电阻率非常高，电流在其中传播十分困难。
塑料、橡胶、木材等常见的绝缘体材料，被广泛应用于电气绝缘、隔热等领域。
除了上述三类主要材料外，还有一些特殊材料具有特殊的导电特性。
例如，超导体是一类在极低温下表现出接近零电阻率的材料。
超导体在零电阻状态下能够完全抵抗电流的损耗，具有极高的电导率。
这种材料被广泛应用于磁共振成像、磁悬浮等领域。
总结起来，不同材料具有不同的电阻率和导电特性。
金属具有低电阻率，良好的导电特性；半导体具有介于金属和绝缘体之间的电阻率，通过掺杂可以实现导电；绝缘体具有高电阻率，难以导电。
了解不同材料的导电特性对于电子器件的设计和材料选择具有重要意义。
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。
某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下(20C时)导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。
国际单位制中，电阻率的单位是欧姆米(Q •或ohmm)，常用单位是欧姆平方毫米/米。
电阻率的计算公式为：p =RS/LP为电阻率-- 常用单位Q・mS为横截面积--- 常用单位川R为电阻值一一常用单位QL为导线的xx 常用单位m电阻率的说明①电阻率p不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。
在温度变化不大的范围内，：几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即p = p o(1+at)式中t是摄氏温度，po是O C时的电阻率，a是电阻率温度系数。
②由于电阻率随温度改变而改变，所以对于某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状态。
如一个220 V, 100 W电灯灯丝的电阻，通电时是484欧姆，未通电时只有40 欧姆左右。
③电阻率和电阻是两个不同的概念。
电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性,电阻是反映物体对电流阻碍作用。
电导率电导率：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。
电导率是物体传导电流的能力。
电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。
根据欧姆定律，电导率（G）二电阻（R）的倒数，是由电压和电流决定的。
电导的基本单位是西门子（S）,原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。
因为电导池的几何形状影响电导率值，所以标准的测量中用单位S/cm来表示电导率，以补偿各种电极尺寸造成的差别。
单位电导率（C）简单的说是所测电导（G）与电导池常数（L/A）的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。
=p 1=1/ （T（1）定义或解释电阻率的倒数为电导率。
（T =1/；p（2）单位:在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米,其它单位有：s/cm，us/cm。
霍尔电阻率与直流电阻率的关系
霍尔电阻率与直流电阻率的关系1. 概述霍尔电阻率和直流电阻率是两种电阻率的概念，它们在物理学和电子工程中有着重要的应用。
霍尔电阻率是指在霍尔效应作用下的电阻率，而直流电阻率则是在直流电流通过材料时的电阻率。
本文将探讨霍尔电阻率与直流电阻率之间的关系。
2. 霍尔效应霍尔效应是指在电流通过导体时，如果导体处于外加磁场中，会产生一种横向电压。
这种横向电压称为霍尔电压，产生霍尔电压的导体称为霍尔元件。
霍尔电阻率即是在霍尔效应作用下，材料的电阻率。
3. 直流电阻率直流电阻率是指在直流电流通过材料时的电阻率。
在直流电路中，电流通过导体时会遇到电阻，产生电阻损耗。
直流电阻率是描述材料在直流电路中的电阻性能的重要参数。
4. 霍尔电阻率与直流电阻率的关系霍尔电阻率与直流电阻率有着密切的关系。
霍尔电阻率可以通过材料的直流电阻率计算得出。
当知道材料的直流电阻率时，可以根据霍尔电效应公式计算出霍尔电阻率。
材料的霍尔电阻率也会受到直流电阻率的影响。
材料的导电性能、离子浓度等因素会影响直流电阻率，而这些因素也会影响霍尔电阻率。
霍尔电阻率与直流电阻率之间存在着复杂的关系。
5. 应用霍尔电阻率和直流电阻率在电子元件领域有着广泛的应用。
霍尔元件由于可以感应外加磁场并产生横向电压，常用于传感器、电流表等领域。
直流电阻率则常用于电路设计、材料选择等方面。
理解霍尔电阻率与直流电阻率的关系，有助于更准确地设计和选择电子元件。
6. 结论霍尔电阻率与直流电阻率之间存在着密切的通联，可以相互转换和影响。
理解二者之间的关系对于电子工程领域具有重要意义。
希望本文能够帮助读者更深入地了解霍尔电阻率与直流电阻率的关系。
7. 材料特性影响在探讨霍尔电阻率与直流电阻率的关系时，需要考虑材料的特性对电阻率的影响。
具体来说，材料的电导率、载流子浓度、电子迁移率等因素都会对电阻率产生影响。
而这些因素同样会影响霍尔电阻率和直流电阻率之间的关系。
材料的电导率是一个重要参数，它反映了材料导电的能力。
材料的电阻率
材料的电阻率电阻率是描述材料抵抗电流通过的能力的物理量，通常用ρ表示，单位是欧姆·米（Ω·m）。
电阻率是材料固有的特性，不同材料的电阻率差异很大，这也决定了材料在电学应用中的特性和表现。
在工程和科学领域中，对材料的电阻率有着广泛的研究和应用，下面将介绍一些常见材料的电阻率特性。
金属材料是一类电导率较高的材料，其电阻率通常较低。
例如，铜的电阻率仅为1.68×10^-8Ω·m，铝的电阻率为2.82×10^-8Ω·m，铁的电阻率为1.0×10^-7Ω·m。
由于金属材料中存在大量自由电子，电子能够在金属晶格中自由移动，因此金属具有良好的导电性能。
这也是为什么金属被广泛应用于电线、电路等导电材料中的原因之一。
与金属相对的是绝缘材料，这类材料的电阻率较高。
例如，玻璃的电阻率约为10^10Ω·m，塑料的电阻率约为10^12Ω·m。
绝缘材料中几乎没有自由电子参与导电，因此电阻率较高。
绝缘材料通常用于绝缘层、绝缘材料等领域，以阻止电流的流失和泄漏。
半导体材料介于金属和绝缘材料之间，其电阻率介于金属和绝缘材料之间。
例如，硅的电阻率约为10^3Ω·m，锗的电阻率约为0.6Ω·m。
半导体材料在一定条件下既能导电，又能绝缘，因此被广泛应用于电子器件、光电器件等领域。
除了常见的金属、绝缘体和半导体，还有一类特殊材料，称为压敏材料。
压敏材料的电阻率随着外加电压或应变的变化而变化。
这类材料通常用于传感器、保护器件等领域，能够实现对外界压力、力、应变等物理量的敏感检测和响应。
总的来说，材料的电阻率是材料固有的电学特性，直接影响着材料在电学应用中的性能和表现。
不同材料的电阻率差异很大，因此在实际应用中需要根据具体的要求选择合适的材料。
同时，通过对材料的电阻率进行研究和理解，能够更好地指导材料的设计、制备和应用，推动材料科学和电子技术的发展。
高中物理第二章直流电路电阻定律参考课件教科版选修3_1081843
导体
绝缘体
半导体
各种金属、电
锗、硅、砷化
实例
陶瓷、塑料、橡胶
解质溶液等
镓、锑化铟等
固定导线的绝缘子、热敏电阻、光
应用 导线等 导线保护层、用电 敏电阻、自动
器外壳
控制设备
[重点诠释] 1．电阻率大小与温度的关系 (1)金属的电阻率随温度升高而增大。 (2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并 且变化不是线性的。 (3)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化 的影响，可用来制作标准电阻。 (4)当温度降到－273 ℃附近时，有些材料的电阻率突 然减小到零成为超导体。
第第 二2 章节
理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
知识点一 知识点二 知识点三 考向一 考向二
随堂基础巩固
课时跟踪训练
1．导体的电阻与导体的横截面积、长度、 材料、温度等有关。
2．电阻定律的表达式 R＝ρSl 是电阻的 决定式，公式 R＝UI 是电阻的定义式。
3．电阻率是反映材料导电性能的物理量， 其大小与材料和温度均有关。
1．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的长度 约为0.8 m，直径小于1 mm，电阻在5 Ω左右。实验主要 步骤如下： (1)用______测量金属导线的长度l，测3次，求出平均值； (2)在金属导线的3个不同位置上用________测量直径d， 求出平均值；
(3)用伏安法测量该金属导线的电阻R。在方框中画出实 验电路图，并把图2－2－2中所给的器材连接成测量电路。 安培表要求用0～0.6 A量程，内阻约1 Ω；伏特表要求用 0～3 V量程，内阻约几 kΩ；电源电压为6 V；滑动变阻器 最大阻值20 Ω。在闭合开关前，滑动变阻器的滑动触点应 处于正确位置。
电工基础--直流电路基础知识点
第一章 认识电路一、教学要求本章是电工技术基础与技能的第一章，起承前启后的作用，把物理学和本课程联系起来，并为本课程打好基础。
本章的基本要求是：１畅了解电路的组成、电路的三种基本状态和电气设备额定值的意义。
２畅理解电流产生的条件和电流的概念，掌握电流的计算公式。
３畅了解电阻的概念和电阻与温度的关系，掌握电阻定律。
４畅熟练掌握欧姆定律。
５畅理解电能和电功率的概念，掌握焦耳定律以及电能、电功率的计算。
６畅能识别常用电阻器，了解其主要参数。
７畅了解常用导电材料、绝缘材料及其规格和用途。
二、教学重点１畅电流的概念和电流的计算。
２畅欧姆定律。
３畅部分电路欧姆定律及应用。
４畅电能、电功率的概念和计算。
三、教学难点１畅电流、电压的实际方向和参考方向。
２畅电阻与温度的关系。
四、教学建议１畅本章教学学时为必学４学时。
２畅本章有些内容学生在初中物理中已学过，对这些内容教师在作适当概述并指出内容要点和学习方法后，可通过例题和习题加深这些概念。
此外，在例题和习题中涉及较多的实际问题，使学生明确理论联系实际是本课程的特点。
３畅技术与应用内容是知识的拓展，建议采用自学形式，同时通过写读书笔记、交流学习心得来检查学习效果。
这样做既有益于培养学生的自学能力，也有益于教师全面评价学生。
五、教材剖析１畅电路和电路模型教师可根据手电筒电路讲述以下内容：电路是电流通过的路径。
电路总是由电源、负载和中间环节（连接导线、开关等）组成。
电路具有传输和转换电能、传递和处理信号两种主要作用。
电路的状态有通路、断路和短路三种。
电路模型的概念在教材中没有涉及，教师可视情况作适当说明。
实际电路中的各元器件，工作时通常会表现出多方面的物理性质，若抓住各元器件的主要性质，忽略其次要性质，即将实际电路元件理想化。
例如，用“电阻元件”这样一个理想电路元件来反映消耗电能的特征，这样在电源频率不太高的电路中，所有的电阻器、电烙铁、电炉等实际电路元件，都可以用“电阻元件”这种模型来近似地表示。
电阻率的测定原理
电阻率的测定原理
电阻率的测定原理是通过测量直流电路中的电阻和几何尺寸参数来计算材料的电阻率。
电阻率是衡量材料导电能力的一个重要指标，指的是在单位长度和单位横截面积前提下，材料内产生单位电阻的电压。
在测定电阻率时，首先需要使用万用表或电桥等仪器测量材料两端的电阻值。
然后，需要确定材料的几何尺寸参数，如长度、横截面积等。
这些参数可以使用测量工具，如尺子、卡尺或称量器等进行测量。
接下来，根据欧姆定律，将测得的电阻值与几何参数代入公式中，就可以计算出材料的电阻率。
具体公式为：电阻率 = 电
阻 ×横截面积 / 长度。
其中，电阻单位为欧姆（Ω），横截面
积单位为平方米（m²），长度单位为米（m），电阻率单位为
欧姆·米（Ω·m）。
需要注意的是，在测定电阻率时，材料内部的温度对测量结果会有一定影响。
因此，为了得到准确的电阻率值，需要在恒定的温度条件下进行测量，并对测量结果进行修正。
总之，电阻率的测定原理是通过测量电阻和几何尺寸参数，结合欧姆定律进行计算，得到材料的电阻率值。
这个过程需要注意温度的影响，并进行相应的修正。
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10.1 电流 欧姆定律
解 长度L vt 体积V LS Svt
质量m V Svt
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10.1 电流 欧姆定律
二、欧姆定律 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体 的电阻成反比.
10.1 电流 欧姆定律
例7 某段导体两端的电压为6V时，通过的电流为 0.6A，该导体的电阻为_1_0_欧__；若导体两端的电压 是12V时，通过的电流为_1_._2_安_，这时导体的电阻为 _1_0_欧__；若导体两端的电压为0时，通过导体的电流 是 0 ,导体的电阻为_1_0_欧__。
10.1 电流 欧姆定律
电流的方向是正电 荷的定向运动方向
10.1 电流 欧姆定律
例2 在稀CuSO4溶液中插入两碳棒极板，在两极 板上加一定的电压，在10s内有5×1018个Cu离子 通过某截面，则碳棒中的电流强度为多大？
解 q 510181.61019 2 2C 3.2C
I q 0.32A t
10.1 电流 欧姆定律
A．nvSt
B．nvt
C．It/e
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D．It/Se 解 长度L vt
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10.1 电流 欧姆定律
例5 有一横截面为S＝1mm2的铜导线，流经其中
的电流为I=1A，已知铜的密度为
ρ=8.9×103Kg/m3，铜的摩尔质量为M＝ 6.4×10 －2Kg/mol，阿伏加得罗常数NA＝ 6.0×1023/mol， 电子电量为e= 1.6×10－19C 。在这个问题中可 认为每个铜原子贡献一个电子，求铜导线中自由
例3 原子中电子绕原子核的圆周运动可以等效为 环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的 圆周轨道上运动，电子的电量为e，等效电流有 多大？
解 设电子圆周运动的周期为T：
T 2r
v
I e ev T 2r
10.1 电流 欧姆定律
例4 有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流 为I，设单位体积的导线有n个自由电子，电子电 量为e，电子的定向移动速度为v，在t时间内， 通过导体横截面的自由电子数目N可表示为 （）
｛姆定律
为什么电压越高越危险？ 由欧姆定律：I=U/R 当R一定时：U增大，I随着增大
为什么高压线要架在高空？
人体的安全电压不高于36V，若人体接触 到高压，通过人体的电流就会超过人体能承受 的限度，造成生命危险。
10.1 电流 欧姆定律
例6 将欧姆定律的公式I=U／R变形得到：R=U／I， 关于此式的物理意义，下列说法正确的是( D ) A．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过 它的电流成反比 B．导体中通过的电流越大，则电阻越小 C．加在导体两端的电压越大，则电阻越大 D．导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的 电流之比
一、电流 电流的形成的条件 导体内部有可移动的电荷 导体两端有电势差
10.1 电流 欧姆定律
二、电流强度（简称电流）
10.1 电流 欧姆定律
定义：单位时间内通过导体横截面的电量 I＝Q/t
单位：安培（A）
方向：正电荷定向移动的走向。
注意：电流是标量
导体中有自由电荷
10.1 电流 欧姆定律
例1 下列关于电流的说法中正确的是 （ ） A．导体中产生电流的条件是导体两端保持一定的 电势差 B．电流的方向就是电荷的定向运动方向 C．电流的方向不变的电流叫恒定电流 D．电流的方向和大小都不变的电流叫恒定电流
例8 当导体两端的电压是6V时，通过的电流是 0.2A，求： (1)该导体的电阻是多大? (2)若将该导体改接在15V的电源上，通过它的电 流为多少?