Điện trở suất là gì? Ý nghĩa và công thức tính điện trở suất

Không nên bỏ qua khái niệm điện trở suất khi lựa chọn dây dẫn điện để lắp đặt hệ thống điện trong gia đình, công trình. Vậy điện trở suất là gì? Công thức của điện trở suất và ký hiệu của điện trở suất là gì? Ý nghĩa của điện trở suất trong cuộc sống? Tìm hiểu thêm trong bài viết dưới đây.

Bạn Đang Xem: Điện trở suất là gì? Ý nghĩa và công thức tính điện trở suất

Điện trở suất là gì?

Điện trở suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng của mỗi chất chống lại sự dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện. Nói một cách đơn giản, mỗi vật liệu khác nhau, tùy theo kích thước (tiết diện, chiều dài) sẽ có một đại lượng đặc trưng đặc trưng cho khả năng chống lại sự chuyển động của dòng điện, và đại lượng này được gọi là điện trở suất.

Đơn vị của điện trở suất là Ω.m (ohm.meter), đọc là “ôm-mét”.

Điện trở suất của vật liệu càng thấp thì khả năng dẫn điện càng tốt.

Thông thường, chất có điện trở suất cao được dùng làm chất cách điện và chất có điện trở suất thấp được dùng làm chất dẫn điện. Ví dụ, nhôm và đồng là những vật liệu có điện trở suất thấp và do đó thường được sử dụng để làm lõi của dây dẫn điện.

Trên thực tế, điện trở suất của vật liệu còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như nhiệt độ, cơ chế tán xạ của electron trong vật liệu (tán xạ photon, tán xạ sai số, tán xạ spin), mật độ electron tự do trong chất, … Sau khi tìm hiểu khái niệm điện trở suất vật liệu, ý nghĩa của điện trở suất và công thức tính điện trở suất theo nhiệt độ ở phần sau của bài viết.

Xem thêm: Khái niệm và phương pháp đo điện trở suất của đất

Ý nghĩa của điện trở suất

Việc ứng dụng điện trở suất trong đời sống hàng ngày rất phổ biến và có ý nghĩa to lớn, bởi nó có thể cho người dùng biết sản phẩm điện, điện tử nào nên sử dụng vật liệu nào là phù hợp nhất, đảm bảo an toàn khi thi công, sử dụng điện và dẫn điện của thiết bị hiệu quả.

Ví dụ, trong các ứng dụng dẫn điện thông thường, một chất dẫn điện tốt phải có điện trở suất thấp để dẫn điện hiệu quả. Vì vậy, thay vì dùng vật liệu có điện trở suất kém để làm dây dẫn, người ta chọn vật liệu có điện trở suất thấp như đồng để làm dây dẫn điện.

Điện trở suất của đồng chỉ khoảng 1,72×10-8 Ωm nhưng rẻ và rất thích hợp để làm dây điện. Mặc dù bạc và vàng có giá trị điện trở suất thấp hơn nhiều nhưng chúng quá đắt để sử dụng làm chất dẫn điện.

Xem Thêm: Kể một câu chuyện về lòng hiếu thảo (12 mẫu) – Tập làm văn lớp 4

Bạn có thể tìm hiểu thêm về điện trở suất của một số kim loại trong bảng dưới đây:

Ngoài ra, điện trở suất còn đóng vai trò then chốt trong việc sản xuất linh kiện điện tử trong thực tế. Đối với các mạch tích hợp, điện trở suất của vật liệu trong chip là một yếu tố rất quan trọng. Một số khu vực yêu cầu điện trở rất thấp và có thể được kết nối với các khu vực khác nhau của vi mạch bên trong. Các vật liệu khác yêu cầu cách ly các vùng khác nhau. Bây giờ điện trở suất là phải cho nhiệm vụ này.

Có thể bạn quan tâm: Giá trị điện trở cách điện tiêu chuẩn là gì?

Sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ

Xem Thêm : Top 31 bài văn tả đồ vật lớp 5 Hay Chọn Lọc

Có một mối quan hệ chặt chẽ giữa điện trở suất của một chất và nhiệt độ. Nói chung, đối với vật liệu làm bằng kim loại, điện trở suất tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Ngược lại, trong vật liệu bán dẫn, điện trở suất tỷ lệ nghịch với nhiệt độ và điện trở suất giảm khi nhiệt độ cao.

Trên thực tế, điện trở suất của vật liệu còn phụ thuộc vào cơ chế tán xạ của các electron trong vật liệu. Tán xạ có thể được gọi là tán xạ lỗi, tán xạ spin, tán xạ phono.

Ngoài ra, điện trở suất còn phụ thuộc vào mật độ electron tự do có trong chất

Công thức tính điện trở suất

Ký hiệu của điện trở suất là ρ, phát âm là “hình vuông”.

Ta có công thức tính điện trở suất của một dây dẫn như sau:

ρ = r.(s/l)

Xem Thêm: Công đoàn là gì? Mẫu đơn xin gia nhập công đoàn mới nhất năm 2022 và quyền lợi khi gia nhập công đoàn trong doanh nghiệp?

Ở đâu:

• ρ: Điện trở suất

• Xem Thêm: Phân tích giá trị nhân đạo của truyện ngắn Vợ chồng A Phủ

  r: là điện trở

• s: là tiết diện

• l: là chiều dài của dây dẫn

  Ngoài ra, theo định luật Ôm vi phân, điện trở suất còn được định nghĩa là:

  ρ = e/j

  Xem Thêm: Công đoàn là gì? Mẫu đơn xin gia nhập công đoàn mới nhất năm 2022 và quyền lợi khi gia nhập công đoàn trong doanh nghiệp?

  Ở đâu:

  • e: cường độ điện trường

  • Xem Thêm : Ông lão đánh cá và con cá vàng

    j: mật độ dòng điện

    Lưu ý: Có thể sử dụng thiết bị đo điện như máy đo điện trở cách điện để kiểm tra độ cách điện của dây dẫn, thiết bị điện,…

    Ngoài công thức tính điện trở suất ở trên, bạn cũng có thể sử dụng công thức tính điện trở suất sau để tính giá trị điện trở khi có điện trở suất:

    r = .(l/s)

    Xem Thêm: Công đoàn là gì? Mẫu đơn xin gia nhập công đoàn mới nhất năm 2022 và quyền lợi khi gia nhập công đoàn trong doanh nghiệp?

    Ở đâu:

    • Xem Thêm: Phân tích giá trị nhân đạo của truyện ngắn Vợ chồng A Phủ

      r: là điện trở

    • s: là tiết diện

    • l: là chiều dài của dây dẫn

    • ρ: Điện trở suất

      Lưu ý:

      Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn. Đồng thời tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn điện và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.

      Công thức tính điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ là:

      • Theo bảng hàm bậc nhất, công thức tính gần đúng điện trở suất của kim loại khi tăng nhiệt độ

      p = p0 [1 + α(t – t0)] (trong đó p0 là điện trở suất của kim loại tại t0 oc

      • Công thức tính hàm bậc nhất của độ tăng điện trở suất kim loại

      rt = r0[1 + α(t – t0)] (trong đó r0 là điện trở tại t0 oc; α(k-1) là hệ số nhiệt của điện trở)

      Mong rằng các bạn đã nắm được khái niệm liên quan đến điện trở suất, đơn vị của điện trở suất, ý nghĩa của điện trở suất, công thức tính điện trở suất trên hữu ích với các bạn. Khi cần tìm vật liệu dẫn điện, cách điện phù hợp để thi công.