Undang-undang Resistiviti Hukum Rintangan dan Unit Resistiviti
Rintangan atau Pekali Rintangan
Rintangan atau Pekali Rintangan adalah sifat bahan, di mana bahan tersebut menentang aliran arus melaluinya. Rintangan atau Pekali Rintangan sebarang bahan boleh mudah dikira daripada formula yang diperoleh daripada Hukum Rintangan.
Hukum Rintangan
Rintangan sebarang bahan bergantung kepada faktor-faktor berikut,
Panjang bahan tersebut.
Luas keratan rentas bahan tersebut.
Sifat bahan bahan tersebut.
Suhu bahan tersebut.
Terdapat empat (4) hukum rintangan dari mana rintangan jenis atau rintangan spesifik sebarang bahan boleh dengan mudah ditentukan.
Hukum Rintangan Jenis Pertama
Rintangan bahan adalah berkadar terus dengan panjang bahan tersebut. Rintangan elektrik R bahan adalah
Di mana L adalah panjang bahan tersebut.
Jika panjang bahan ditingkatkan, jarak yang dilalui oleh elektron juga bertambah. Jika elektron bergerak lebih jauh, mereka bertumbukan lebih banyak dan akibatnya jumlah elektron yang melalui bahan menjadi kurang; maka arus melalui bahan berkurang. Dengan kata lain, rintangan bahan meningkat dengan peningkatan panjang bahan. Hubungan ini juga linear.
Hukum Rintangan Jenis Kedua
Rintangan bahan adalah berkadar songsang dengan luas keratan rentas bahan tersebut. Rintangan elektrik R bahan adalah
Di mana A adalah luas keratan rentas bahan tersebut.
Arus melalui sebarang bahan bergantung pada jumlah elektron yang melewati keratan rentas bahan setiap unit masa. Oleh itu, jika keratan rentas sebarang bahan lebih besar, lebih banyak elektron dapat melewati keratan rentas. Lebih banyak elektron yang melewati keratan rentas setiap unit masa menyebabkan lebih banyak arus melalui bahan. Untuk voltan tetap, lebih banyak arus bermaksud rintangan elektrik yang kurang dan hubungan ini adalah linear.
Rintangan Jenis
Dengan menggabungkan kedua-dua hukum ini kita mendapatkan,
Di mana, ρ (rho) adalah pemalar proporsional dan dikenali sebagai rintangan jenis atau rintangan spesifik bahan konduktor atau bahan. Sekarang jika kita letakkan, L = 1 dan A = 1 dalam persamaan, kita mendapatkan, R = ρ. Itu bermaksud rintangan bahan panjang unit dengan luas keratan rentas unit adalah sama dengan rintangan jenis atau rintangan spesifik-nya. Rintangan jenis bahan boleh didefinisikan secara alternatif sebagai rintangan elektrik antara muka-muka yang berlawanan kubus unit isipadu bahan tersebut.
Hukum Rintangan Jenis Ketiga
Rintangan bahan adalah berkadar terus dengan rintangan jenis bahan yang digunakan untuk membuat bahan tersebut. Rintangan jenis semua bahan tidak sama. Ia bergantung pada jumlah elektron bebas, dan saiz atom bahan, jenis ikatan dalam bahan, dan banyak faktor struktur bahan. Jika rintangan jenis bahan tinggi, rintangan yang ditawarkan oleh bahan yang dibuat daripada bahan tersebut juga tinggi dan sebaliknya. Hubungan ini juga linear.
Hukum Rintangan Jenis Keempat
Suhu bahan juga mempengaruhi rintangan yang ditawarkan oleh bahan tersebut. Ini kerana, tenaga haba menyebabkan lebih banyak getaran antara atom dalam logam, dan akibatnya elektron mendapat lebih banyak halangan semasa bergerak dari hujung potensial rendah ke hujung potensial tinggi. Oleh itu, dalam bahan logam, rintangan meningkat dengan peningkatan suhu. Jika bahan tersebut bukan logam, dengan peningkatan suhu, lebih banyak ikatan kovalen pecah, ini menyebabkan lebih banyak elektron bebas dalam bahan. Oleh itu, rintangan berkurang dengan peningkatan suhu.
Itulah sebabnya menyatakan rintangan sebarang bahan tanpa menyatakan suhunya adalah tidak bermakna.
Unit Rintangan Jenis
Unit rintangan jenis boleh dengan mudah ditentukan daripada persamaannya
Unit rintangan jenis adalah Ω – m dalam sistem MKS dan Ω – cm dalam sistem CGS dan 1 Ω – m = 100 Ω – cm.
Senarai Rintangan Jenis Bahan-bahan Biasa Digunakan
