Lois de la résistivité Résistance et Unité de résistivité
Résistivité ou Coefficient de Résistance
La résistivité ou le coefficient de résistance est une propriété d'une substance qui lui permet d'opposer une résistance au passage du courant à travers elle. La résistivité ou le coefficient de résistance de toute substance peut être facilement calculé à partir de la formule dérivée des Lois de la Résistance.
Lois de la Résistance
La résistance de toute substance dépend des facteurs suivants,
Longueur de la substance.
Section transversale de la substance.
La nature du matériau de la substance.
Température de la substance.
Il y a principalement quatre (4) lois de la résistance à partir desquelles la résistivité ou la résistance spécifique de toute substance peut être facilement déterminée.
Première Loi de la Résistivité
La résistance d'une substance est directement proportionnelle à la longueur de la substance. La résistance électrique R d'une substance est
Où L est la longueur de la substance.
Si la longueur d'une substance augmente, le chemin parcouru par les électrons augmente également. Si les électrons parcourent un trajet plus long, ils entrent en collision plus souvent et, par conséquent, le nombre d'électrons passant à travers la substance diminue ; par conséquent, le courant à travers la substance est réduit. En d'autres termes, la résistance de la substance augmente avec l'augmentation de la longueur de la substance. Cette relation est également linéaire.
Deuxième Loi de la Résistivité
La résistance d'une substance est inversement proportionnelle à la section transversale de la substance. La résistance électrique R d'une substance est
Où A est la section transversale de la substance.
Le courant à travers toute substance dépend du nombre d'électrons passant à travers une section transversale de la substance par unité de temps. Ainsi, si la section transversale d'une substance est plus grande, plus d'électrons peuvent traverser cette section. Le passage de plus d'électrons à travers une section transversale par unité de temps provoque un courant plus important à travers la substance. Pour une tension fixe, un courant plus important signifie une résistance électrique moindre, et cette relation est linéaire.
Résistivité
En combinant ces deux lois, nous obtenons,
Où, ρ (rho) est la constante de proportionnalité et est connue sous le nom de résistivité ou résistance spécifique du matériau du conducteur ou de la substance. Maintenant, si nous posons, L = 1 et A = 1 dans l'équation, nous obtenons, R = ρ. Cela signifie que la résistance d'un matériau de longueur unitaire ayant une section transversale unitaire est égale à sa résistivité ou résistance spécifique. La résistivité d'un matériau peut être définie de manière alternative comme la résistance électrique entre les faces opposées d'un cube de volume unitaire de ce matériau.
Troisième Loi de la Résistivité
La résistance d'une substance est directement proportionnelle à la résistivité des matériaux dont est faite la substance. La résistivité de tous les matériaux n'est pas la même. Elle dépend du nombre d'électrons libres, de la taille des atomes des matériaux, des types de liaisons dans les matériaux et de nombreux autres facteurs des structures des matériaux. Si la résistivité d'un matériau est élevée, la résistance offerte par la substance fabriquée avec ce matériau est élevée et vice versa. Cette relation est également linéaire.
Quatrième Loi de la Résistivité
La température de la substance affecte également la résistance offerte par la substance. Cela est dû au fait que l'énergie thermique cause plus de vibrations interatomiques dans le métal, et donc les électrons rencontrent plus d'obstacles lors de leur déplacement de l'extrémité de potentiel inférieur à l'extrémité de potentiel supérieur. Par conséquent, dans les substances métalliques, la résistance augmente avec l'augmentation de la température. Si la substance est non métallique, avec l'augmentation de la température, davantage de liaisons covalentes sont rompues, ce qui entraîne plus d'électrons libres dans le matériau. Ainsi, la résistance diminue avec l'augmentation de la température.
C'est pourquoi mentionner la résistance d'une substance sans mentionner sa température est sans sens.
Unité de Résistivité
L'unité de résistivité peut être facilement déterminée à partir de son équation
L'unité de résistivité est Ω – m dans le système MKS et Ω – cm dans le système CGS et 1 Ω – m = 100 Ω – cm.
Liste de Résistivité de Différents Matériaux Couramment Utilisés
