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)
Hướng dẫn tham khảo về điện trở suất và điện dẫn của vật liệu ở các nhiệt độ khác nhau, dựa trên tiêu chuẩn IEC.
"Tính toán điện trở suất và điện dẫn của một vật liệu dựa trên nhiệt độ. Điện trở suất phụ thuộc mạnh mẽ vào sự có mặt của tạp chất trong vật liệu. Điện trở suất đồng theo IEC 60028, điện trở suất nhôm theo IEC 60889."
Điện trở suất là tính chất cơ bản của một vật liệu đo lường mức độ nó kháng lại dòng điện.
Điện dẫn là nghịch đảo của điện trở suất. Nó thể hiện khả năng dẫn điện của vật liệu.
Hệ số nhiệt độ của vật liệu dẫn.
ρ(T) = ρ₀ [1 + α (T - T₀)]
Trong đó:
ρ(T): Điện trở suất ở nhiệt độ T
ρ₀: Điện trở suất ở nhiệt độ tham chiếu T₀ (20°C)
α: Hệ số nhiệt độ của điện trở (°C⁻¹)
T: Nhiệt độ hoạt động ở °C
| Vật liệu | Điện trở suất @ 20°C (Ω·m) | Điện dẫn (S/m) | α (°C⁻¹) | Tiêu chuẩn |
|---|---|---|---|---|
| Đồng (Cu) | 1.724 × 10⁻⁸ | 5.796 × 10⁷ | 0.00393 | IEC 60028 |
| Nhôm (Al) | 2.828 × 10⁻⁸ | 3.536 × 10⁷ | 0.00403 | IEC 60889 |
| Bạc (Ag) | 1.587 × 10⁻⁸ | 6.300 × 10⁷ | 0.0038 | – |
| Vàng (Au) | 2.44 × 10⁻⁸ | 4.10 × 10⁷ | 0.0034 | – |
| Sắt (Fe) | 9.7 × 10⁻⁸ | 1.03 × 10⁷ | 0.005 | – |
Ngay cả lượng nhỏ tạp chất cũng có thể tăng điện trở suất lên tới 20%. Ví dụ:
Đồng tinh khiết: ~1.724 × 10⁻⁸ Ω·m
Đồng thương mại: cao hơn đến 20%
Sử dụng đồng tinh khiết cho các ứng dụng chính xác như đường dây truyền tải điện.
Thiết kế đường dây điện: Tính toán giọt áp và chọn kích thước dây
Dây cuộn động cơ: Ước tính điện trở ở nhiệt độ hoạt động
Dây dẫn PCB: Mô phỏng hành vi nhiệt và mất tín hiệu
Cảm biến: Hiệu chỉnh RTD và bù đắp sai lệch nhiệt độ
Khi nhiệt độ tăng, dao động nhiệt của các nguyên tử bên trong vật liệu trở nên mạnh mẽ hơn, cản trở chuyển động có hướng của các electron và làm tăng điện trở suất. Máy tính này áp dụng công thức ρ(T) = ρ₀[1 + α(T−T₀)] để hiệu chỉnh nhiệt độ, đảm bảo độ chính xác tính toán trong các điều kiện vận hành khác nhau.
Đáng kể. Ngay cả một lượng nhỏ tạp chất cũng có thể làm tăng điện trở suất lên đến 20%. Ví dụ, đồng thương phẩm có thể có điện trở suất cao hơn đồng nguyên chất tới 20%. Do đó, đồng có độ tinh khiết cao nên được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như đường dây truyền tải điện.
Do chúng chịu sự điều chỉnh của các tiêu chuẩn IEC khác nhau: điện trở suất đồng được quy định theo IEC 60028, và điện trở suất nhôm theo IEC 60889. Hai tiêu chuẩn này quy định các nhiệt độ tham chiếu và giá trị khác nhau, do đó cần chọn đúng tiêu chuẩn tương ứng.
Đăng nhập
