A-level 物理 (進階物理) / 電阻率和電導率

電阻率和電導率是材料屬性：它們適用於任何地方的特定材料的所有示例。它們與電阻和電導不同，電阻和電導是單個人工製品的屬性。這意味著電阻率和電導率僅適用於給定物體。它們描述了材料抵抗或傳導電流的能力。

符號和單位

電阻率通常用希臘字母 rho (ρ) 表示，單位為 Ω m。電導率通常用希臘字母 sigma (σ) 表示，單位為 S m⁻¹。

公式

將電阻率 (ρ) 與電阻 (R)、橫截面積 (A) 和長度 (L) 聯絡起來的公式為

$\rho ={\frac {RA}{L}}$

電導率是電阻率的倒數，正如電導 (G) 是電阻的倒數。因此

${\frac {1}{\sigma }}={\frac {{\frac {1}{G}}\times A}{L}}={\frac {1}{G}}\times {\frac {A}{L}}={\frac {A}{GL}}$

$\sigma ={\frac {GL}{A}}$

您應該能夠重新排列這兩個公式以計算電阻、電導、橫截面積和長度。例如，如果我們將第一個公式寫成 ρ、A 和 L 的形式，它就更有意義了

$R={\frac {\rho L}{A}}$

由此可見，材料塊的電阻越大，則其電阻率越高，或者其長度越長。此外，如果它具有更大的橫截面積，則其電阻更小。

問題

1. 一種材料的電導率為 10⁶ S m⁻¹。它的電阻率是多少？

2. 一根純銅線半徑為 0.5 毫米，電阻為 1 MΩ，長度為 4680 公里。銅的電阻率是多少？

3. 金的電導率為 45 MS m⁻¹。一根 0.01 米寬的金色聯結器，長 0.05 米，其電阻是多少？

4. 一根金屬絲被拉伸到其原始長度的兩倍。它的新電阻是多少？說明你的假設。

5. 哪個電阻率更大：一塊木板還是由相同木材製成的鋸末？6. 時間、電阻和長度之間有什麼關係？解決方案