从实验得知,导体电阻的大小与其长度l成正比,与其横截面积S成反比,用公式表示为
式中长度l的单位为米,面积S的单位为平方毫米,电阻R单位为欧姆, ρ称为导体的电阻系数或称为电阻率,ρ的单位为,它由材料导电性能决定。材料的电阻越大,ρ值越大。有时采用电阻率的倒数来表示材料导电性能,称为导电率,用γ表示
并有
电阻系数在数值上等于长度为1米截面积为1平方毫米的导体在20℃时所具有的电阻值。即式(1-14)中l=1, S=1时,ρ=R。
不同材料具有不同的ρ值,由实验测得各种材料ρ值,见表1所示。
从表中可知,铜、铝、铁等材料电阻率小,宜于作导线用。由于银的价格较贵,仅在要求较高的电器中用作导电材料。康铜和锰铜等合金材料。电阻率大,宜于作电热器的电阻丝,即发热元件。
表1
材 料 名 称 | 在20℃时电阻系数欧·毫米2/米 | 在0—100℃范围温度系数αγ(1/℃) | |
纯 | 银 | 0.016 | 0.0041 |
金属 | 铜 铝 钨 铁 |
0.0174 0.029 0.056 0.12 |
0.0043 0.0042 0.0046 0.001 |
合金 | 锰铜 康铜 镍铬合金 |
0.45 0.44 1.0—1.1 |
0.000006 0.000005 0.00013 |
例1〕用截面积为00314毫米2的康铜线,绕制100欧姆的电阻器,需要多长?
[解]
〔例2〕一根铜线直径为d=4毫米,求此铜线1公里长和50公里长的电阻值。
[解]铜线截面积为
每公里铜线电阻为
50公里铜线电阻为
R=50×R0=50×1.4=70欧
从此例题可知,单根架空明线每公里电阻计算公式为:
若为双线制时,每公里电阻为2R0。