Rezistivita

fyzikální veličina

Rezistivita (též měrný elektrický odpor nebo také specifický elektrický odpor) je fyzikální veličina charakterizující lokální (diferenciální) vodivostní či odporové vlastnosti látek vedoucích elektrický proud. Jde o materiálovou konstantu. Rezistivita je převrácená hodnota konduktivity (měrné vodivosti). Čím větší je rezistivita, tím menší je lokální vodivost dané látky a tím větší je lokální elektrický odpor.

Rezistivita látek závisí na teplotě. U kovových vodičů s teplotou roste, u polovodičů klesá.

Definice, značení a jednotkyEditovat

Rezistivita je číselně rovna velikosti elektrického odporu homogenního vodiče s jednotkovým obsahem kolmého průřezu na jednotku délky.

ρ (doporučena normou[1]) nebo ζ
ohm metr, značka Ω·m
  • Technická jednotka: ohm milimetr čtvereční / metr, Ω·(mm)2·m−1, uváděná jako mikroohmmetr, μΩ·m
1 Ω·(mm)2·m−1 = 10−6 Ω·m2·m−1 = 10−6 Ω·m = 1 μΩ·m

Základní vztahyEditovat

Měrný odpor homogenního vodiče stálého průřezu lze určit ze vztahu

 ,

kde R je odpor vodiče, S je obsah kolmého průřezu a l je délka vodiče.

Vztah ke konduktivitě

 ,

kde σ je konduktivita.

Z něj plyne diferenciální definiční vztah (pro izotropní látky):

 

kde j je hustota elektrického proudu, E intenzita elektrického pole.

Závislost na teplotěEditovat

Podrobnější informace naleznete v článku Teplota#Vodivostní charakteristiky.

KovyEditovat

Závislost rezistivity na teplotě lze v technicky běžném rozsahu teplot přibližně vyjádřit lineární závislostí:

 ,

kde ρ0 je počáteční rezistivita, Δt je rozdíl teplot a α je teplotní součinitel elektrického odporu.

U některých látek při poklesu teploty do blízkosti absolutní nuly rezistivita prudce klesá k nulové hodnotě, nastává supravodivost.

PolovodičeEditovat

Rezistivita polovodičů klesá s teplotou přibližně podle exponenciální závislosti:

 

PoužitíEditovat

Měrný odpor lze použít pro výpočet odporu R vodiče z látky o rezistivitě ρ, délky l a obsahu průřezu S.

 

Používá se také pro výpočet charakteristické hloubky vniku δ proudu do vodiče protékaného střídavým proudem o frekvenci f (vizte článek Skin efekt), kde ρ je rezistivita,   je permitivita a μ je permeabilita materiálu:

  • pro nižší frekvence  
     ;
  • pro vyšší frekvence (nebo špatné vodiče), kdy  
     .

Příklady hodnotEditovat

Hodnoty rezistivity (při teplotě 20 °C). Údaje v různých tabulkách se mohou mírně lišit - záleží na konkrétním zpracování měřeného vzorku materiálu.

Látka Složení ρ [nΩ·m] (při 20 °C)
Stříbro Ag 17
Měď Cu 18
Zlato Au 23,5
Hliník Al 28
Wolfram W 50
Mosaz 50 - 99 % Cu, Zn 75
Železo Fe 98
Platina Pt 110
Cín Sn 115
Tantal Ta 155
Olovo Pb 207
Nikelin 67 % Cu, 30 % Ni, 3 % Mn 400
Konstantan 54 % Cu, 45 % Ni, 1 % Mn 490
Nichrom 78 % Ni, 20 % Cr, 2 % Mn 1080
Uhlík (grafit) C 330 - 1850

[2]

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. ČSN EN 80000:2008 (Veličiny a jednotky - Část 6: Elektromagnetismus), Český normalizační institut, Praha 2008
  2. MIKULČÁK, Jiří. Matematické, fyzikální a chemické tabulky pro SŠ. Praha: Prometheus, 2010. 206 s. ISBN 978-80-7196-345-5. 

LiteraturaEditovat

Související článkyEditovat