Удзельнае электрычнае супраціўленне

Удзельнае электрычнае супраціўленне, ці проста удзельнае супраціўленне рэчывы характарызуе яго здольнасць перашкаджаць праходжанню электрычнага току.

Адзінка вымярэння ўдзельнага супраціўлення ў Міжнароднай сістэме адзінак (СІ) — Ом·м; таксама вымяраецца ў Ом·см і Ом·мм²/м. Фізічны сэнс удзельнага супраціўлення ў СІ: супраціўленне аднастайнага кавалка правадніка даўжынёй 1 м і плошчай папярочнага сячэння 1 м².

У тэхніцы часта ўжываецца ў мільён разоў меншая вытворная адзінка: Ом·мм²/м, роўная 10⁻⁶ ад 1 Ом·м: 1 Ом·м = 1·10⁶ Ом·мм²/м. Фізічны сэнс удзельнага супраціўлення ў тэхніцы: супраціўленне аднастайнага кавалка правадніка даўжынёй 1 м і плошчай токаводнага сячэння 1 кв.мм.

Велічыня ўдзельнага супраціўлення абазначаецца грэчаскай літарай $\rho$.

Супраціўленне правадніка з удзельным супраціўленнем $\rho$, даўжынёй $l$ і плошчай сячэння $S$ можа быць разлічана па формуле $R={\frac {\rho \cdot l}{S}}$.

Абагульненне паняцці ўдзельнага супраціўлення

Удзельнае супраціўленне можна вызначыць таксама для неаднароднага матэрыялу, уласцівасці якога змяняюцца ад кропкі да кропкі. У гэтым выпадку яно з'яўляецца не канстантай, а скалярнай функцыяй - каэфіцыентам, што звязвае напружанасць электрычнага поля ${\vec {E}}({\vec {r}})$ і шчыльнасць току ${\vec {J}}({\vec {r}})$ у дадзенай кропцы ${\vec {r}}:$

${\vec {E}}({\vec {r}})=\rho ({\vec {r}}){\vec {J}}({\vec {r}}).$

Гэтая формула справядлівая для неаднароднага, але ізатропнага рэчывы. Рэчыва можа быць і анізатропным (большасць крышталёў, намагнічаныя плазма і г. д.), гэта значыць яго ўласцівасці залежаць ад кірунку (наогул кажучы, у ім вектары току і напружанасці электрычнага поля ў дадзенай кропцы не сунаеіравана). У гэтым выпадку ўдзельнае супраціўленне з'яўляецца залежаць ад каардынат тэнзара другога рангу:

$E_{j}({\vec {r}})=\sum _{i=1}^{3}\rho _{ij}({\vec {r}})J_{i}({\vec {r}}).$

Удзельнае электрычнае супраціўленне металаў і сплаваў, якія прымяняюцца ў электратэхніцы

Метал ρ, Ом·мм2/м Серабро 0,015..0,0162 Медзь 0,01724..0,018 Золата 0,023 Алюміній 0,0262..0,0295 Ірыдый 0,0474 Малібдэн 0,054 Вальфрам 0,053..0,055 Цынк 0,059 Нікель 0,087 Жалеза 0,098 Плаціна 0,107 Волава 0,12 Свінец 0,217..0,227 Тытан 0,5562 - 0,7837 Вісмут 1,2

Сплаў ρ, Ом·мм2/м Сталь 0,103..0,137 Нікелін 0,42 Канстантан 0,5 Манганін 0,43…0,51 Ніхром 1,05…1,4 Фехраль 1,15…1,35 Храмаль 1,3…1,5 Латунь 0,043..0,108 Бронза 0,095..0,1

Іншыя рэчывы ρ, Ом·мм2/м Звадкаваныя вуглевадародныя газы 0,84×1010

Значэнні дадзеныя пры тэмпературы t = 20 °C. Супраціўленне сплаваў залежаць ад іх дакладнага складу і могуць вар'іравацца.

Тонкія плёнкі

Удзельнае супраціўленне ў тонкіх плёнках (калі таўшчыня ўзору шмат менш адлегласці паміж кантактамі) характарызуецца «удзельным супраціўленнем на квадрат», $R_{Sq}$. У гэтым выпадку ўдзельнае супраціўленне не залежыць ад лінейных памераў узору, калі ён мае форму прамавугольніка, а толькі ад стаўлення (даўжыні да шырыні) L / W: $R_{Sq}=RW/L$, дзе R - вымеранае супраціўленне. У выпадку, калі форма ўзору адрозніваецца ад прамавугольнай, выкарыстоўваюць метад ван дэр Паў.

Гл. таксама

• Электрычнае супраціўленне
• Звышправоднасць
• Закон Ома
• Удзельная праводнасць
• Электрычны імпеданс