电阻率电导率电导.pdf

电阻率电导率电导

电阻率(resistivity)是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某

种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下(20℃

时)导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。

在温度一定的情况下，有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率，l为材料的

长度,s为面积。可以看出，材料的电阻大小正比于材料的长度，而反比于其面

积。由上式可知电阻率的定义:ρ=Rs/l

使用

电阻率较低的物质被称为导体，常见导体主要为金属，而自然界中导电性

最佳的是银。其他不易导电的物质如玻璃、橡胶等，电阻率较高，一般称为绝

缘体。介于导体和绝缘体之间的物质(如硅)则称半导体。

电阻率的科学符号为ρ。

已知物体的电阻，可由电阻率ρ、长度l与截面面积A计算:

P=Rl/A

在上式中，

电阻R单位为欧姆

长度l单位为米

截面面积A单位为平方米

电阻率ρ单位为欧姆·米

单位

国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm)，常用单位是欧

姆·毫米和欧姆·米。

计算公式

电阻率的计算公式为:ρ=RS/L

ρ为电阻率--常用单位Ω·mS为横截面积--常用单位㎡R为电阻值--常用

单位Ω

L为导线的长度--常用单位m

电阻率的另一计算公式为:ρ=E/J

ρ为电阻率--常用单位Ω·mE为电场强度--常用单位N/CJ为电流密度--

常用单位A/㎡

(E，J可以为矢量)==

电导率(1)英文:conductivity(orspecificconductance)

(2)定义:电阻率的倒数为电导率，σ=1/ρ。除非特别指明，电导率的测量

温度是标准温度(25°C)。

(3)单位:在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米(S/m)，其它单位

有:s/cm，μs/cm。1S/m=0.01s/cm=10000μs/cm。

(4)说明:电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性

能越强，反之越小。另外，不少人将电导跟电导率混淆:电导是电阻的倒数，电

导率是电阻率的倒数。

影响因素

(1)温度:电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的增高而

降低。半导体的电导率随着温度的增高而增高。在一段温度值域内，电导率可

以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率，必须设

定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性，时常可以表达为，电导率对

上温度线图的斜率。

(2)掺杂程度:固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂

程度会造成高电导率。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其

它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子

成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净，电导率越低(电阻率越高)。水

的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在25°C温度的电导率。

(3)各向异性:有些物质会有异向性(anisotropic)的电导率，必需用3X3矩

阵来表达(使用数学术语，第二阶张量，通常是对称的)。

测量方法

电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆

定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导

池的两电极板，由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导

率σ。

电导率测量中最早采用的是交流电桥法，它直接测量到的是电导值。最常

用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器，在一次仪表

部分由电导池和温度传感器组成，可以直接测量电解质溶液电导率。

电导率的测量原理

电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电

极)，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势(为了避免溶液电解，通

常为正弦波电压，频率1~3kHz)。然后通过电导仪测量极板间电导。

电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G，另一个是溶液的几

何参数K。电导可以通过电流、电压的测量得到。根据关系式S=K×G可以等到

电导率的数值。这一测量原

pH/Cond3400i型手持式PH/电导率测试仪理在直接显示测量仪表中得到广