Resistivitat

propietat específica d'un material

La resistivitat d'un material representa la seva capacitat a oposar-se a la circulació del corrent elèctric. Es correspon amb la resistència elèctrica d'un tros de material d'un metre de longitud i d'un metre quadrat de secció, s'expressa en ohms per metre (Ω·m, ohmmetre). La resistivitat permet classificar els materials en conductors, semiconductors i aïllants (a més resistivitat més bon aïllant, o més mal conductor). No hi ha cap aïllador perfecte (ρ=infinit) ni cap conductor perfecte (ρ=0).

Infotaula de magnitud físicaResistivitat
Símbolρ Modifica el valor a Wikidata
Unitatsohm metre (en) Tradueix i kilogram cubic metre per cubic second square ampere (en) Tradueix Modifica el valor a Wikidata
Fórmula Modifica el valor a Wikidata

La resistivitat dels materials depèn de la temperatura:

  • Per als metalls, a temperatura ambient, creix linealment amb la temperatura. Aquest efecte s'utilitza per mesurar la temperatura (sonda Pt 100).
  • Per als semiconductors, decreix fortament amb la temperatura, la resistivitat també pot dependre de la quantitat de radiació (llum visible, infraroig, etc.), absorbida pel component.

A pocs kèlvins de temperatura la resistivitat d'alguns materials es fa nul·la, és el fenomen conegut amb el nom de superconductivitat.

Definicions

modifica

La resistivitat es representa habitualment amb la lletra grega rho (ρ), i habitualment es defineix així:

R  

on

ρ és la resistivitat estàtica (mesurada en ohmmetres - Ωm)
R és la resistència elèctrica d'una mostra uniforme del material (mesurada en ohms - Ω)
l és la longitud de la mostra (mesurada en metres - m)
A és l'àrea de la secció de la mostra (mesurada en metres quadrats - m²)

Com la resistivitat depèn de la temperatura, s'interpola el valor amb el valor tabulat per a una temperatura de 20 °C i un coeficient lineal de variació amb la temperatura:

 

La resistivitat elèctrica també pot ser definida com:

 

on

E és la magnitud del camp elèctric (mesurada en volts per metre - V/m)
J és la magnitud de la densitat del corrent (mesurada en ampers per metre quadrat A/m²)

Finalment, la resistivitat elèctrica es correspon amb el valor invers de la conductivitat elèctrica de material (que es representa per la lletra grega sigma, σ), és a dir:

 .

Resistivitats comunes

modifica

Metalls

modifica
nom del metall resistivitat (Ω·m) coeficient de variació tèrmic (K−1)
Argent[1] 15,9 . 10-9 0,0038
Coure 16,8 . 10-9 0,003862
Or[1] 24,4 . 10-9 0,0034
Alumini[1] 28,2 . 10-9 0,0039
Bronze 50 . 10-9
Platí[1] 106 . 10-9 0,00392
Ferro[1] 100 . 10-9 0,005
Estany 109 . 10-9 0,0045
Plom[1] 220 . 10-9 0,0039

L'argent és clarament el millor conductor de l'electricitat.

Aïllants

modifica
nom del material resistivitat (Ω·m)
aigua destil·lada 10⁹
vidre 1017
poliestirè 1020

Vegeu també

modifica

Referències

modifica
  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Serway, Raymond A. Principles of Physics. 2a edició. Fort Worth, Texas; London: Saunders College Pub, 1998, p. 602. ISBN 0-03-020457-7.