Lleis de la resistivitat, resistència i unitat de resistivitat
Resistivitat o Coeficient de Resistència
La resistivitat o coeficient de resistència és una propietat d'una substància, gràcies a la qual aquesta ofereix oposició al flux de corrent a través seu. La resistivitat o coeficient de resistència de qualsevol substància es pot calcular fàcilment a partir de la fórmula derivada de les Lleis de la Resistència.
Lleis de la Resistència
La resistència de qualsevol substància depèn dels següents factors,
Longitud de la substància.
Àrea de secció transversal de la substància.
La natura del material de la substància.
Temperatura de la substància.
Hi ha principalment quatre (4) lleis de la resistència a partir de les quals es pot determinar fàcilment la resistivitat o resistència específica de qualsevol substància.
Primera Llei de la Resistivitat
La resistència d'una substància és directament proporcional a la longitud de la substància. La resistència elèctrica R d'una substància és
On L és la longitud de la substància.
Si s'augmenta la longitud d'una substància, també s'augmenta el camí recorregut pels electrons. Si els electrons reben un camí més llarg, col·lisionen més i, en conseqüència, el nombre d'electrons que passen a través de la substància es redueix; per tant, la corrent a través de la substància es redueix. En altres paraules, la resistència de la substància augmenta amb l'augment de la longitud de la substància. Aquesta relació també és lineal.
Segona Llei de la Resistivitat
La resistència d'una substància és inversament proporcional a l'àrea de secció transversal de la substància. La resistència elèctrica R d'una substància és
On A és l'àrea de secció transversal de la substància.
La corrent a través de qualsevol substància depèn del nombre d'electrons que travessen una secció transversal de la substància per unitat de temps. Per tant, si la secció transversal de qualsevol substància és més gran, més electrons poden travessar la secció. El pas de més electrons a través d'una secció transversal per unitat de temps causa més corrent a través de la substància. Per a un voltatge fix, més corrent significa menys resistència elèctrica i aquesta relació és lineal.
Resistivitat
Combinant aquestes dues lleis obtenim,
On, ρ (rho) és la constant de proporcionalitat i es coneix com a resistivitat o resistència específica del material del conductor o substància. Ara, si posem, L = 1 i A = 1 a l'equació, obtenim, R = ρ. Això vol dir que la resistència d'un material d'unitat de longitud amb unitat d'àrea de secció transversal és igual a la seva resistivitat o resistència específica. La resistivitat d'un material també es pot definir alternativament com la resistència elèctrica entre cares oposades d'un cub d'unitat de volum d'aquest material.
Tercera Llei de la Resistivitat
La resistència d'una substància és directament proporcional a la resistivitat dels materials amb què està fabricada la substància. La resistivitat de tots els materials no és la mateixa. Depèn del nombre d'electrons lliures, de la mida dels àtoms dels materials, dels tipus de vinculació en els materials i molts altres factors de les estructures dels materials. Si la resistivitat d'un material és alta, la resistència oferida per la substància feta amb aquest material també ho és, i viceversa. Aquesta relació també és lineal.
Quarta Llei de la Resistivitat
La temperatura de la substància també afecta la resistència oferida per la substància. Això és degut a que l'energia tèrmica provoca més vibracions interatòmiques en el metall, i, per tant, els electrons reben més obstruccions durant la seva deriva des de l'extrem de menor potencial fins a l'extrem de major potencial. Per tant, en els materials metàl·lics, la resistència augmenta amb l'augment de la temperatura. Si la substància no és metàl·lica, amb l'augment de la temperatura, es rompen més enllaços covalents, això provoca més electrons lliures en el material. Per tant, la resistència disminueix amb l'augment de la temperatura.
Per això, mencionar la resistència d'una substància sense mencionar la seva temperatura no té sentit.
Unitat de Resistivitat
L'unitat de resistivitat es pot determinar fàcilment a partir de la seva equació
L'unitat de resistivitat és Ω – m en el sistema MKS i Ω – cm en el sistema CGS i 1 Ω – m = 100 Ω – cm.
Llista de la Resistivitat de Diferents Materials Comunament Utilitzats
