Articol despre rezistivitate
În ceea ce privește curentul electric, densitatea curentului electric a fost discutată, așadar și câmpul electric a fost explicat în secțiunea despre câmpul electric. Câmpul electric și curentul electric există într-un conductor dacă există o diferență de potențial în conductor, în timp ce dacă nu există nicio diferență de potențial, atunci nu există nici câmp electric și nici curent electric.
În aproape toți conductorii metalici, câmpul electric este direct proporțional cu densitatea curentului electric, unde raportul dintre câmpul electric și densitatea curentului electric este constant. Valoarea comparației dintre câmpul electric și densitatea curentului se numește rezistivitate. Matematic, relația dintre câmpul electric, densitatea curentului și rezistivitate este exprimată în ecuație:
ρ = E / J
ρ = rezistivitate, E = câmp electric , J = densitate de curent
Una dintre formulele câmpului electric este E = V/d, unde V = diferența de potențial electric = tensiunea electrică și d = distanța, astfel încât unitatea de măsură a câmpului electric este Volt/metru (V/m). Formula densității de curent este J = I/A, unde I = curentul electric și A = aria secțiunii transversale a conductorului, deci unitatea densității de curent este Ampere/metru la pătrat (A/m² ) . Ecuația rezistivității este ρ = E/J, astfel încât unitatea de măsură a rezistivității este V/m: A/m² = V/mxm² / A = V/A (m) = Ω m (se citește: Ohmmetru). Ω = Volt / Ampere este o unitate de măsură a rezistenței electrice.
Cea mai mare valoare a rezistivității este deținută de izolatorii electrici, iar cea mai mică rezistivitate este deținută de un bun conductor electric. Cu cât un conductor furnizează mai bine curentul electric, cu atât rezistența tipului de conductor este mai mică. Ordinea conductorilor metalici cu rezistivitate de la cea mai mare la cea mai mică este staniu, oțel, aluminiu, aur, cupru, argint. Prin urmare, se poate concluziona că valoarea rezistenței unui obiect indică o măsură a capacității obiectului de a inhiba un curent electric.
Un conductor bun și respectând legea lui Ohm, la o anumită temperatură, valoarea rezistivității nu depinde de câmpul electric, ceea ce înseamnă că, dacă câmpul electric se modifică, valoarea rezistivității nu se modifică. În schimb, pentru conductorii care nu respectă legea lui Ohm, valoarea rezistivității depinde de câmpul electric, ceea ce înseamnă că, dacă magnitudinea câmpului electric se modifică, atunci și valoarea R se modifică.
Rezistența conductorului metalic depinde de temperatură. Dacă temperatura metalului crește, rezistența metalului crește, în timp ce dacă temperatura metalului scade, rezistența metalului scade. Pe măsură ce temperatura crește, atomii se mișcă mai repede și sunt aranjați neregulat, astfel încât blochează mișcarea electronilor, determinând un flux mai lent de electroni. Când temperatura scade, atomii se mișcă încet și sunt aranjați mai regulat, astfel încât fluxul de electroni este mai uniform.
Opusul rezistivității este conductivitatea. Matematic, relația dintre rezistivitate și conductivitate este exprimată prin ecuația:
σ = 1/ ρ
σ = conductivitatea conductorului, ρ = rezistivitatea.
Unitatea de măsură a rezistivității este Ωm, astfel încât unitatea de măsură a conductivității este 1 / Ωm = (Ωm) -1
Cea mai mare valoare a conductivității o deține un conductor electric, în timp ce cea mai mică valoare a conductivității o deține un izolator electric sau un conductor slab de electricitate. Cu cât un conductor transmite mai bine curentul electric, cu atât conductivitatea conductorului este mai mare. Ordinea conductoarelor metalice de la cea mai mare la cea mai mică este argint, cupru, aur, aluminiu, oțel, staniu. Așadar, se poate concluziona că valoarea conductivității unui obiect exprimă măsura capacității obiectului de a transporta curentul electric. Argintul are o conductivitate mare, dar este scump, astfel încât cuprul este utilizat pe scară largă ca conductor electric.
