一文速懂电阻率的定义、公式、单位及计算

一文速懂电阻率的定义、公式、单位及计算

电阻率是衡量物质导电性能的重要物理量。它不仅与材料种类有关，还受到温度、压力和磁场等外界因素的影响。本文将详细介绍电阻率的定义、公式、单位及其计算方法，帮助读者全面理解这一基础物理概念。

电阻率的定义

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。具体来说，用某种材料制作的长1米、横截面积1平方米的导体的电阻，在数值上等于该材料的电阻率。简单来讲，由某种物质制成的原件（常温下20℃）的电阻与横截面积的乘积与长度之比称为该物质的“电阻率”。

电阻率的单位

在国际单位制中，电阻率的单位为欧姆米（Ω·m或ohmm）。常用的单位还包括欧姆·毫米和欧姆·米。

电阻率的公式

电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。在温度一定的情况下，材料的电阻为：

其中的ρ就是电阻率，L为材料的长度， S为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，即在材料和横截面积不变时，长度越长，材料电阻越大；而与材料横截面积成反比，即在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。

由上式可知电阻率的定义为：

推导公式：

推进公式内V为材料体积，V=LS。

电阻率的计算表达式

ρ=RS/L；

其中，ρ是电阻率，L是材料的长度，S是面积，R是电阻值。

可以看出以下图中，材料的电阻大小与材料的长度成正比，即在材料和横截面积不变时，长度越长，材料电阻越大；而与材料横截面积成反比，即在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。

影响因素

电阻率不仅与材料种类有关，而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时，ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1+at)，式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率；a是电阻率的温度系数，与材料有关。锰铜的a约为1×10-5/℃(其数值极小)，用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小，适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后，可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物，当温度降到几K或十几K(绝对温度)时，ρ突然减少到接近零，出现超导现象，超导材料有广泛的应用前景。利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质，可制成磁敏电阻或电阻应变片，分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力，在工程上获得广泛应用。