(一)口诀
一米的长度,一方截面积,
摄氏二十度,电阻欧姆计。
代号希文ρ,常用应记忆。
实用单位也要记,欧姆·毫方每一米。
面积单位不相同,改为平方毫米计。
欧姆·米的数值小,相差六个数量级。
常用材料若记熟,日常计算不发愁。
铜铝铁碳四元素,扩大万倍来记数。
从小到大依次排,铜的最小一七五;
铝的数值二八三,约为铜的一点六;
铁的数值看品种,九百八至一千五;
碳的数值为最大,足足十万无零头。
使用单位要注意,欧姆·毫方每一米。
(二)说明
1.电阻率的物理意义
因不同的物质,其分子及原子结构各不相同,所以造成了对电流的阻碍作用也有所不同,即同一长度、同一截面积和同一温度时的电阻值不同。为了表达物质的这一物理性质,引入了电阻率的概念。具体地说,电阻率是单位长度和单位截面积的导体所具有的电阻值。
由于导体的电阻还与温度有关,而20℃是较常出现的平均环境温度,所以规定以20℃时的电阻率为准。这样,电阻率的严格定义应该是:“单位长度和截面积的导体在温度为20℃时所具有的电阻值”。其他温度时的数值可通过电阻温度系数(见本节1.1.3)来换算(一般对所求电阻值进行温度换算,而不是事先对电阻率进行温度换算)。在一般的粗略计算中,可直接使用20℃时的数值
2.电阻率单位的两种表现形式及其相互换算关系
现行标准规定电阻率的单位是欧姆·米,符号为Ω·m,即口诀所说的“导体电阻率,单位欧姆·米”。它是长为1m,截面积为1m2的导体的电阻值。
由式(1-1)可得到计算电阻率的公式及在此种条件下简化后的单位:(www.daowen.com)
但在实际应用中,导体的截面积单位一般都会使用平方毫米(mm2),若使用平方米(m2)就必须经过换算,给计算工作带来一定的麻烦和不便。所以在很多资料中还经常以“欧姆·平方毫米/米(Ω·mm2/m)”为单位给出电阻率的数值。即口诀所说的“实用单位也要记,欧姆·毫方每一米”。它是长为1m,截面积为1mm2的导体的电阻值。由式(1-1)可得到计算电阻率的公式及在此种条件下简化后的单位如下:
两种单位的换算关系如下:
由1m2=1×106mm2或1mm2=1×10-6m2的关系,可以得到上述两种单位之间的换算关系为
1Ω·mm2/m=10-6Ω·m或1Ω·m=1×106Ω·mm2/m
口诀中说“欧姆·米的数值小,相差六个数量级”,其中的“数值”是指一个导体电阻率用不同单位给出时的数值,两者将相差6个数量级(即10的6次方)。例如铜导体,用Ω·m为单位时的数值为1.75×10-8,而用Ω·mm2/m为单位时的数值为0.0175(即1.75×10-2)。可见用Ω·m为单位时的数值比用Ω·mm2/m为单位时的数值小6个数量级。
3.常用导体材料的电阻率
表1-1给出了几种常用导体材料在20℃时的电阻率。
表1-1 几种常用导体材料的电阻率(20℃时)
对于电工常用的铜、铝、铁、碳四种材质的导体,其电阻率最好记住。若以较实用的Ω·mm2/m作单位,并扩大1万倍来记忆,即口诀“铜的最小一七五;铝的数值二八三,约为铜的一点六;铁的数值看品种,九八零至一千五;碳的数值为最大,足足十万无零头”,用阿拉伯数字分别为175、283、980~1500和100000。
另外,电工最常用的铜和铝两种材料的导体,铝的电阻率约为铜的1.6倍(2.83/1.75≈1.6。简单计算时,可使用近似值1.5倍)。基于这种比例关系,当长度相等时,若要求达到电阻值相同,则选用的铝线截面积将是铜线截面积的1.6倍左右。反过来用铜线代替铝线时,所用截面积将是铝线的1/1.6倍≈0.63左右(简单计算时可用0.6)。
(三)举例
在环境温度为20℃时,测量长度为20m、截面积为10mm2的一段导体的电阻值为0.0566Ω,请计算该导体的电阻率为多少?
解:若用Ω·m作单位,则应先将截面积10mm2转换成10×10-6m2=1×10-5m2。
ρ=RS/L=0.0566Ω×1×10-5m2/20m
=2.83×10-8Ω·m
若用Ω·mm2/m作单位,则直接使用截面积为10mm2。
ρ=RS/L=0.0566Ω×10mm2/20m=0.0283Ω·mm2/m
答:该导体的电阻率为2.83×10-8Ω·m或0.0283Ω·mm2/m。可见该导体材料为铝。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。