電阻與導電的基本概念

 材料的導電性能是材料電學性能的主要指標之一，不同的材料導電性能相差很大，這是由導電的微觀機理所決(jue) 定的，導電性與(yu) 材料的結構、組織、成分等因素有關(guan) 。材料按導電能力可分為(wei) 導體(ti) 、半導體(ti) 和絕緣體(ti) 。金屬和合金都是導體(ti) ，電阻率一般小於(yu) 10^-8Ω·m，絕緣體(ti) 的電阻率在10¹⁰～10²⁰Ω·m之間，半導體(ti) 的電阻率值在10^-2～10¹⁰Ω·m之間。

在材料的兩(liang) 端施加電壓V時，材料中有電流I流過，這種現象稱為(wei) 導電。歐姆定律指出：通過導體(ti) 的電流I與(yu) 導體(ti) 兩(liang) 端的電壓V成正比，即

式中，R為(wei) 電阻，表征材料對電流通過的阻力，Ω。實驗表明：材料電阻的大小與(yu) 材料的長度L成正比，與(yu) 材料的截麵積S成反比，即

式中，ρ為(wei) 材料的電阻率，表示單位長度和單位麵積上導電體(ti) 的電阻值，Ω·m，可寫(xie) 為(wei)

由於(yu) 電阻率隻與(yu) 材料本性有關(guan) ，而與(yu) 導體(ti) 的幾何尺寸無關(guan) ，在一定溫度下為(wei) 常數。因此評定導電性的基本參數是電阻率p，而不是電阻R。電阻的倒數稱為(wei) 電導G，即

電導的單位為(wei) S。

電阻率的倒數稱為(wei) 電導率，即

電導率的單位為(wei) S/m。可見，電阻率愈小，電導率愈大，材料導電性能就越好。表4.2-1列出一些材料室溫下的電阻率。

表4.2-1 一些材料在室溫下的電阻率