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體積表面電阻率測(cè)試儀-電阻率和電導(dǎo)率的定義

來(lái)源：北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司 2018年12月07日 11:32

體積表面電阻率測(cè)試儀-電阻率以及電導(dǎo)率的定義

電導(dǎo)率(conductivity)

1.電導(dǎo)率的定義

電導(dǎo)率是表示物質(zhì)傳輸電流能力強(qiáng)弱的一種測(cè)量值。當(dāng)施加電壓于導(dǎo)體的兩端時(shí)，其電荷載子會(huì)呈現(xiàn)朝某方向流動(dòng)的行為，因而產(chǎn)生電流。電導(dǎo)率 $\sigma\,\!$ 是以歐姆定律定義為電流密度 $\mathbf{J}\,\!$ 和電場(chǎng)強(qiáng)度 $\mathbf{E}\,\!$ 的比率

$\mathbf{J} = \sigma \mathbf{E}\,\!$

電導(dǎo)率說(shuō)明：

1）.跟電阻率一樣，電導(dǎo)率與溫度強(qiáng)勁地相關(guān)。金屬的電導(dǎo)率隨著溫度的增高而降低。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的增高而增高。

2）.在一段溫度值域內(nèi)，電導(dǎo)率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質(zhì)在不同溫度狀況的電導(dǎo)率，我們必須設(shè)定一個(gè)共同的參考溫度。電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性，時(shí)常可以表達(dá)為，電導(dǎo)率對(duì)上溫度線圖的斜率，用方程寫為

$\sigma_{T'} = {\sigma_T \over 1 + \alpha (T - T')}\,\!$

其中， $T'\,\!$ 是參考溫度， $T\,\!$ 是測(cè)量溫度， $\sigma\,\!$ 是物質(zhì)的電導(dǎo)率， $\alpha\,\!$ 是物質(zhì)的溫度補(bǔ)償斜率。常見的水的溫度補(bǔ)償斜率大約為 2 %/°C 。但是，它可以在 (1 to 3) %/°C 值域之間。這數(shù)值與地球化學(xué)有關(guān)，可以很容易地在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量出來(lái).

2.一些常見物質(zhì)的電導(dǎo)率

物質(zhì)	電導(dǎo)率　 (S·m^-1)	溫度 (°C)	注記
銀	63.01 × 10⁶	20	所有金屬中電導(dǎo)率（以及熱導(dǎo)率）高的物質(zhì)
銅	59.6 × 10⁶	20
退火銅	58.0 × 10⁶	20	一般是指 100% IACS 或 100% 退火銅標(biāo)準(zhǔn)
金	45.2 × 10⁶	20	時(shí)常用為電路板或電子元件的電連接器 (electrical connector) 材料
鋁	37.8 × 10⁶	20
海水	4.788	20	在平均鹽度為 4.8(S·m^-1) ，溫度為 20(°C) 狀況的平均電導(dǎo)率。
飲用水	0.0005 至 0.05		這是一般高品質(zhì)飲用水的電導(dǎo)率值域，并不是水品質(zhì)指標(biāo)
去離子水	5.5 × 10^-6^[1]		假若水內(nèi)不含氣體，則改變量值為 1.2 × 10^-4^[1]

3.電導(dǎo)率與電阻率的關(guān)系

電導(dǎo)率是電阻率 $\rho\,\!$ 的倒數(shù)。在單位制中的單位是西門子/米 (S·m^-1)：

$\sigma = {1\over\rho}\,\!$

電阻率（Resistivity）

1.電阻率的定義：電阻率又稱電阻值或電阻系數(shù)，其科學(xué)符號(hào)為 ρ 。電阻率是一個(gè)反應(yīng)材料導(dǎo)電性能的物理量。數(shù)值上等于單位長(zhǎng)度、單位截面的某種物質(zhì)的電阻，其倒數(shù)為電導(dǎo)率電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積等因素?zé)o關(guān)，是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)。

電阻率在單位制中的單位是Ω·m，讀作歐姆米，簡(jiǎn)稱歐米。常用單位為“歐姆·厘米”。其中將電阻率較低的物質(zhì)被稱為導(dǎo)體，常見導(dǎo)體主要為金屬，而自然界中導(dǎo)電性好的是銀。其他不易導(dǎo)電的物質(zhì)如玻璃、橡膠等，電阻率較高，一般稱為絕緣體。介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì) (如硅) 則稱半導(dǎo)體。

物體的電阻可由其電阻率ρ、長(zhǎng)度 l 和截面面積A 計(jì)算：

$R = \rho \frac{l}{A}$

在上式中，

電阻 R 的單位為歐姆
長(zhǎng)度 l 的單位為米
截面面積 A的單位為平方米
電阻率 ρ 的單位為歐姆·米

2。電阻率的說(shuō)明

1）導(dǎo)體材料的電阻率決定于材料自身的性質(zhì)。各種材料的電阻率都隨溫度而變化。在通常溫度范圍內(nèi)，金屬材料的電阻率隨溫度作線性變化，變化關(guān)系可以表示為

R = R₀(1+a t )

式中R是t℃的電阻，R₀是0℃的電阻，a稱為電阻溫度系數(shù)。

2）在電磁場(chǎng)中，材料中某點(diǎn)的電阻率ρ定義為該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與同點(diǎn)的電流密度j的大小之比，即

電阻率以及電導(dǎo)率的定義

3.一些常見物質(zhì)的電阻率及電阻溫度系數(shù)

物質(zhì)	電阻率 (Ωm)	電阻溫度系數(shù)
銀	1.59×10⁻⁸	.0038
銅	1.7×10⁻⁸	.0039
金	2.44×10⁻⁸	.0034
鋁	2.82×10⁻⁸	.0039
鎢	5.6×10⁻⁸	.0045
黃銅	8×10⁻⁸	.0015
鐵	1.0×10⁻⁷	.005
鉑	1.1×10⁻⁷	.00392
鉛	2.2×10⁻⁷	.0039
錳加寧	4.82×10⁻⁷	.000002
康銅	4.9×10⁻⁷
汞	9.8×10⁻⁷	.0009
鎳鉻合金	1.50×10⁻⁶	.0004
碳	3.5×10⁻⁵	-.0005
鍺	4.6×10⁻¹	-.048
硅	6.40×10²	-.075
玻璃	10¹⁰ 至 10¹⁴	無(wú)

注：電阻率及溫度系數(shù)皆和導(dǎo)體當(dāng)時(shí)的溫度有關(guān)，上表均是在20℃下的值。

標(biāo)簽：體積表面電阻率測(cè)試儀。電壓擊穿試驗(yàn)儀，介電常數(shù)測(cè)試儀

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