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电阻定律以及几种材料的电阻率
发布时间 : 2018-12-09
电阻
当电流通过金属导体时, 做定向运动的自由电子会与金属中的带电离子发
生碰撞, 这种碰撞对定向运动的自由电子有阻碍作用。电阻就是反映导体对电
流阻碍作用大小的一种物理量。
电阻用字母R 表示, 电阻的单位名称是欧姆, 简称欧, 用符号Ω 表示。
当导体两端的电压是1V, 导体通过的电流是1A 时, 这段导体的电阻就是
1Ω。常用的单位还有kΩ 和MΩ, 它们之间的转换关系是:
1kΩ = 103Ω; 1MΩ = 103 kΩ = 106Ω
1 .4 .2 电阻定律
导体的电阻是由它本身物理条件决定的, 是客观存在的, 它不随导体两端电
压大小而变化。实验证明: 在保持温度不变的条件下, 金属导体的电阻跟导体的
长度成正比, 跟导体的横截面面积成反比, 并与导体的材料性质有关。对于长度
为l , 截面为S 的导体, 其电阻可用下式表示:
R = ρ l/S  ( 1 .8)
式中的ρ是与导体材料性质有关的物理量, 称为电阻率或电阻系数, 与导体的形
状无关, 而与导体材料的性质和导体所处的条件( 如温度)有关。在同一温度下,
对同一种材料,ρ是常数, l、S、R 的单位分别为m、m2 、Ω 时,ρ的单位名称是欧·
米, 用符号Ω·m 表示。不同的物质有不同的电阻率, 电阻率的大小反映各种材
料导电性能的好坏, 电阻率越大, 表示导电性能越差。
1 .4 .3 电阻与温度的关系
温度对导体电阻的影响主要表现在以下几方面:
(1 ) 温度升高, 使物质分子的热运动加剧, 带电粒子的碰撞次数增加, 即自
由电子的移动受到阻碍增加;
(2 ) 温度升高, 使物质中带电粒子数增加, 更易导电。
随着温度的升高, 导体电阻究竟是增大了, 还是减小了, 要看哪一种因素作
用占主要地位而定。导体的温度变化, 它的电阻也随着变化。一般的金属材料,
温度升高后, 导体的电阻增加, 这是因为温度的升高使得导体中的带电粒子的热
运动加剧, 而自由电子数目几乎不变, 自由电子在导体中碰撞的机会增多, 因而电阻也就要增大。
少数合金电阻几乎不受温度的影响, 常用于制造标准电阻器, 如锰铜、康铜
等。必须指出, 不同的材料因温度变化而引起的电阻变化是不同的。同一导体
在不同温度下有不同的电阻也就有不同的电阻率。
我们把温度每升高1℃时, 电阻所产生的变动值与原电阻的比值, 称为电阻
温度系数, 用字母α表示, 单位是1/ ℃。
如果在温度t1 时, 导体的电阻为R1 , 在温度t2 时, 导体的电阻为R2 , 那么电
阻温度系数是:

一般金属材料的电阻温度系数如表1 .2 所示。这个数值虽然很小, 但当导
体工作温度很高时, 电阻的变化也很显著, 不能忽视。表1 .2 中碳的电阻温度系
数是负数。这表明, 当温度升高时, 碳的电阻反而减小。