ρ = ρ20 * [1 + α(T - 20)]
σ = 1 / ρ
ρ = Resistivity at desired temperature (Ω·m)
ρ20 = Resistivity at 20°C (Ω·m)
T = Desired temperature (°C)
α = Temperature coefficient at 20°C
σ = Conductivity (S/m)
Una guida di riferimento per la resistività elettrica e la conducibilità dei materiali a diverse temperature, basata sugli standard IEC.
"Calcolo della resistività e della conducibilità di un materiale in base alla temperatura. La resistività dipende fortemente dalla presenza di impurità nel materiale. Resistività del rame secondo IEC 60028, resistività dell'alluminio secondo IEC 60889."
La resistività elettrica è una proprietà fondamentale di un materiale che misura quanto fortemente esso resiste alla corrente elettrica.
La conducibilità elettrica è il reciproco della resistività elettrica. Rappresenta la capacità di un materiale di condurre la corrente elettrica.
Coefficiente di resistenza termica per il materiale conduttore.
ρ(T) = ρ₀ [1 + α (T - T₀)]
Dove:
ρ(T): Resistività a temperatura T
ρ₀: Resistività a temperatura di riferimento T₀ (20°C)
α: Coefficiente di resistenza termica (°C⁻¹)
T: Temperatura di funzionamento in °C
| Materiale | Resistività @ 20°C (Ω·m) | Conducibilità (S/m) | α (°C⁻¹) | Standard |
|---|---|---|---|---|
| Rame (Cu) | 1,724 × 10⁻⁸ | 5,796 × 10⁷ | 0,00393 | IEC 60028 |
| Alluminio (Al) | 2,828 × 10⁻⁸ | 3,536 × 10⁷ | 0,00403 | IEC 60889 |
| Argento (Ag) | 1,587 × 10⁻⁸ | 6,300 × 10⁷ | 0,0038 | – |
| Oro (Au) | 2,44 × 10⁻⁸ | 4,10 × 10⁷ | 0,0034 | – |
| Ferro (Fe) | 9,7 × 10⁻⁸ | 1,03 × 10⁷ | 0,005 | – |
Anche piccole quantità di impurità possono aumentare la resistività fino al 20%. Ad esempio:
Rame puro: ~1,724 × 10⁻⁸ Ω·m
Rame commerciale: fino al 20% superiore
Utilizzare rame ad alta purezza per applicazioni di precisione come linee di trasmissione di energia.
Progettazione delle linee elettriche: Calcolare la caduta di tensione e selezionare la sezione del filo
Avvolgimenti di motori: Stimare la resistenza a temperatura di funzionamento
Tracce di PCB: Modellare il comportamento termico e la perdita di segnale
Sensori: Tarare i termoresistenze (RTD) e compensare la deriva termica
All'aumentare della temperatura, le vibrazioni termiche atomiche all'interno del materiale si intensificano, ostacolando il movimento direzionale degli elettroni e incrementando la resistività. Questo calcolatore applica la formula ρ(T) = ρ₀[1 + α(T−T₀)] per la correzione in funzione della temperatura, garantendo la precisione dei calcoli in diverse condizioni operative.
Significativamente. Anche piccole quantità di impurità possono aumentare la resistività fino al 20%. Ad esempio, il rame commerciale può presentare una resistività superiore fino al 20% rispetto al rame puro. Pertanto, per applicazioni di precisione come le linee di trasmissione elettrica, è opportuno utilizzare rame ad alta purezza.
Poiché sono regolati da diversi standard IEC: la resistività del rame è definita dallo standard IEC 60028, e la resistività dell'alluminio dallo standard IEC 60889. I due standard specificano temperature e valori di riferimento diversi, pertanto è necessario selezionare lo standard corretto di conseguenza.
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