Удельное сопротивление как свойство металлов
Электронной проводимостью именуют возможность металла пропускать через себя заряженный ток. В свою очередь, сопротивлением именуется одна из черт материала. Чем больше электронная резистентность при данном напряжении, тем наименьшей будет сила тока. Оно охарактеризовывает силу противодействия проводника направленному повдоль него движению заряженных электронов. Так как свойство пропускания электричества – это величина, оборотная сопротивлению, означает выражаться в виде формул оно будет как отношение 1/R.
Удельное сопротивление всегда находится в зависимости от свойства материала, который употребляют при изготовлении устройств. Его определяют, отталкиваясь от характеристик проводника, владеющего длиной 1 метр, также площадью сечения 1 квадратный мм. К примеру, свойство удельной резистентности для меди всегда равно 0,0175 Ом, для алюминия — 0,029, железа — 0,135, константана — 0,48, нихрома — 1-1,1. Удельное сопротивление стали равно числу 2*10-7 Ом•м
Противодействие току прямо пропорционально длине проводника, по которому он движется. Чем больше длина устройства, тем выше показатель сопротивления. Усвоить эту зависимость будет проще, если представить две воображаемых пары сообщающихся меж собой сосудов. У одной пары устройств соединяющая трубка пусть остаётся тоньше, а у другой — толще. При заполнении водой обеих пар переход воды в сообщающийся сосуд по толстой трубке получится еще резвее, так как она окажет наименьшее сопротивление перетеканию воды. По этой аналогии для электронного тока, ему проще пройти повдоль толстого проводника, чем узкого.
Удельное сопротивление, как единица СИ, измеряется показателем Ом•м. Проводимость находится в зависимости от средней длины свободного пролёта заряженных частиц, которая характеризуется структурой материала. Металлы без примесей, у каких более верная кристаллическая решётка, имеют меньшие значения противодействия. И напротив, примеси искажают решётку, чем наращивают его характеристики. Удельное сопротивление металлов размещено в узеньком спектре значений при обычной температуре: от серебра с 0,016 и до 10 мкОм•м (сплавы железа и хрома с алюминием).
На особенности движения заряженных электронов в проводнике влияет температура, так как при её увеличении увеличивается амплитуда волновых колебаний имеющихся ионов и атомов. В итоге электронам остаётся меньше свободного места для обычного хода в кристаллической решётке. А это значит, что препятствие упорядоченному передвижению увеличивается. Удельное сопротивление хоть какого проводника по обыкновению линейно увеличивается с ростом температуры. А для полупроводников, напротив, типично уменьшение с повышением градусов, потому что из-за этого высвобождается много зарядов, создающих конкретно электронный ток.
Процесс остывания неких железных проводников заранее до подходящей температуры доводит их удельное сопротивление до скачкообразного состояния и падает до нуля. Такое явление открыли в 1911 году и окрестили сверхпроводимостью.