电阻与导电的基本概念

 材料的导电性能是材料电学性能的主要指标之一，不同的材料导电性能相差很大，这是由导电的微观机理所决定的，导电性与材料的结构、组织、成分等因素有关。材料按导电能力可分为导体、半导体和绝缘体。金属和合金都是导体，电阻率一般小于10^-8Ω·m，绝缘体的电阻率在10¹⁰～10²⁰Ω·m之间，半导体的电阻率值在10^-2～10¹⁰Ω·m之间。

在材料的两端施加电压V时，材料中有电流I流过，这种现象称为导电。欧姆定律指出：通过导体的电流I与导体两端的电压V成正比，即

式中，R为电阻，表征材料对电流通过的阻力，Ω。实验表明：材料电阻的大小与材料的长度L成正比，与材料的截面积S成反比，即

式中，ρ为材料的电阻率，表示单位长度和单位面积上导电体的电阻值，Ω·m，可写为

由于电阻率只与材料本性有关，而与导体的几何尺寸无关，在一定温度下为常数。因此评定导电性的基本参数是电阻率p，而不是电阻R。电阻的倒数称为电导G，即

电导的单位为S。

电阻率的倒数称为电导率，即

电导率的单位为S/m。可见，电阻率愈小，电导率愈大，材料导电性能就越好。表4.2-1列出一些材料室温下的电阻率。

表4.2-1 一些材料在室温下的电阻率