Contents
Điện trở suất là gì?
Điện trở suất là một đại lượng biểu thị đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của mỗi chất. Chất có điện trở thấp thường là những chất dẫn điện nó dễ dàng cho dòng điện chạy qua và ngược lại chất có điện trở lớn sẽ là các chất cách điện, nó có tính cản trở dòng điện lớn. Mỗi loại vật liệu khác nhau thì sẽ có một đại lượng đặc trưng có khả năng cản trở dòng điện theo kích cỡ ( chiều dài, tiết diện).
Xem thêm: Kiến thức Vật Lý: Điện trở, điện trở của dây dẫn là gì?
Bản chất của điện trở suất phản ánh lên khả năng cản trở và sự dịch chuyển theo hướng các hạt mang điện của mỗi chất.
Đơn vị ký hiệu của điện trở suất đó là Ohm.met (Ω.m).
Công thức tính điện trở từ điện trở suất
Điện trở suất của một dây dẫn là điện trở của một dây dẫn dài 1m và có tiết diện là 1m2. Tổng quát thì điện trở suất được tính bởi công thức:
Trong đó:
- ρ: là điện trở suất (Ω.m)
- l: là chiều dài dây dẫn, đơn vị là mét
- S: là tiết diện của dây dẫn, đơn vị m2
- R: là điện trở.
Giá trị điện trở suất của một vài vật liệu
Bảng thống kê giá trị điện trở suất của kim loại:
| Tên vật liệu | Điện trở suất Ω.m, ở 20oC | Hệ số nhiệt điện trở K-1 |
| Bạc | 1,59 x 10-8 | 0,0041 |
| Đồng | 1,72 x 10-8 | 0,0043 |
| Vàng | 2,44 x 10-8 | 0,0034 |
| Nhôm | 2,82 x 10-8 | 0,0044 |
| Tungsten | 5,6 x 10-8 | 0,0045 |
| Hợp kim Cu-Zn | 0,8 x 10-7 | 0,0015 |
| Sắt | 1,0 x 10-7 | 0,005 |
| Bạch Kim | 1,1 x 10-7 | 0,00392 |
| Chì | 2,2 x 10-7 | 0,0039 |
| Mangan | 4,4 x 10-7 | 0,000002 |
| Constantan | 4,9 x 10-7 | 0,00001 |
| Thủy ngân | 9,8 x 10-7 | 0,0009 |
| Nichrome | 1,10 x 10-6 | 0,0004 |
| Cacbon | 3,5 x 10-5 | -0,0005 |
| Gecmani | 4,6 x 10-1 | -0,048 |
| Silic | 6,40 x 102 | -0,075 |
| Thủy Tinh | 1010 tới 1014 | -chưa xác định |
| Cao su | 1013 | -chưa xác định |
| Lưu Huỳnh | 1015 | -chưa xác định |
| Parafin | 1017 | -chưa xác định |
| Thạch Anh | 7,7 x 1017 | -chưa xác định |
| PET | 1020 | -chưa xác định |
| Teflon | 1022 tới 1024 | -chưa xác định |
Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở suất
Thực tế thì điện trở suất của các kim loại sẽ tăng theo nhiệt độ trong khi điện trở suất của các chất bán dẫn thì giảm theo nhiệt độ. Trong tất cả các trường hợp thì điện trở suất của chất sẽ phụ thuộc vào các cơ chế tán xạ của điện tử trong vật liệu như: tán xạ sai lỏng, tán xạ trên phonon, tán xạ trên spin. Nguyên nhân có điện trở suất trong kim loại là do sự mất trật tự của mạng tinh thể kim loại gây ra cản trở chuyển động của các electron tự do và làm cho chuyển động của electron bị lệch hướng. Trong quá trình chuyển động có hướng dưới tác động của điện trường thì các electron va chạm với các ion và tạo ra điện trở suất trong kim loại.
Bên cạnh đó điện trở suất của vật dẫn phụ thuộc vào mật độ điện tử tự do trong mỗi chất liệu. Theo một cách tổng quát, điện trở suất trong kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức sau:
Trong đó:
- ρ(0): là điện trở suất tồn dư do tán xạ sai hỏng.
- A: là hằng số phụ thuộc vào vận tốc của điện tử trên mặt Fermi
- n: là số nguyên phụ thuộc vào cơ chế mà nó tương tác.
Bài viết trên vừa chia sẻ cho bạn đọc toàn bộ những thông tin liên quan đến điện trở suất là gì, sự phụ thuộc của điện trở suất và điện trở suất công thức. Hy vọng các thông tin chia sẻ trên sẽ cung cấp được cho bạn đọc những kiến thức bổ ích phục vụ cho học tập và nghiên cứu.
