Таблица удельного электрического сопротивления и проводимости

Доктор Хельменстин имеет докторскую степень. в области биомедицинских наук и является научным писателем, педагогом и консультантом. Она преподавала научные курсы в средней школе, колледже и аспирантуре.

В этой таблице представлены удельное электрическое сопротивление и электропроводность нескольких материалов.

Удельное электрическое сопротивление, обозначаемое греческой буквой ρ (ро), является мерой того, насколько сильно материал сопротивляется прохождению электрического тока. Чем ниже удельное сопротивление, тем легче материал пропускает электрический заряд.

Электропроводность есть величина, обратная удельному сопротивлению. Электропроводность — это мера того, насколько хорошо материал проводит электрический ток. Электропроводность может быть представлена греческой буквой σ (сигма), κ (каппа) или γ (гамма).

Таблица удельного сопротивления и проводимости при 20°C

Материалы	ρ (Ом•м) при 20 °C Удельное Сопротивление	σ (См/м) при 20 °C Проводимость
Серебро	1.59×10-8	6.30 × 10 7
Медь	1.68×10-8	5.96 × 10 7
Отожженная медь	1.72×10-8	5.80 × 10 7
Золото	2.44×10-8	4.10 × 10 7
Алюминий	2.82×10-8	3.5 × 10 7
кальций	3.36×10-8	2.98 × 10 7
вольфрама	5.60×10-8	1.79 × 10 7
Цинк	5.90×10-8	1.69 × 10 7
Никель	6.99×10-8	1.43 × 10 7
Литий	9.28×10-8	1.08 × 10 7
Утюг	1.0×10-7	1.00 × 10 7
Платина	1.06×10-7	9.43 × 10 6
Оловянирование	1.09×10-7	9.17 × 10 6
Углеродистая сталь	(10 10)	1.43×10-7
Вести	2.2×10-7	4.55 × 10 6
Титан	4.20×10-7	2.38 × 10 6
Текстурированная электротехническая сталь	4.60×10-7	2.17 × 10 6
манганин	4.82×10-7	2.07 × 10 6
константан	4.9×10-7	2.04 × 10 6
Нержавеющая сталь	6.9×10-7	1.45 × 10 6
ртутный	9.8×10-7	1.02 × 10 6
нихром	1.10×10-6	9.09 × 10 5
GaAs	от 5×10 -7 до 10×10 -3	5×10 от −8 до 10 3
Углерод (аморфный)	от 5×10 -4 до 8×10 -4	от 1.25 до 2×10 3
Углерод (графит)	от 2.5×10 -6 до 5.0×10 -6 //базовая плоскость 3.0×10 −3 ⊥базальная плоскость	от 2 до 3×10 5 //базовая плоскость 3.3×10 2 ⊥базальная плоскость
Углерод (алмаз)	1 × 10 12	~ 10 −13
германий	4.6×10-1	2.17
Морская вода	2×10-1	4.8
Питьевая вода	от 2×10 1 до 2×10 3	от 5×10 -4 до 5×10 -2
кремний	6.40 × 10 2	1.56×10-3
Дерево (влажное)	1×10 от 3 до 4	от 10 -4 до 10 -3
Деионизированная вода	1.8 × 10 5	5.5×10-6
Стекло	от 10×10 10 до 10×10 14	от 10 -11 до 10 -15
Твердая резина	1 × 10 13	10−14
Древесина (сухая)	1×10 от 14 до 16	от 10 -16 до 10 -14
Сера	1 × 10 15	10−16
воздуха	от 1.3×10 16 до 3.3×10 16	от 3×10 -15 до 8×10 -15
парафин	1 × 10 17	10−18
Плавленый кварц	7.5 × 10 17	1.3×10-18
PET	10 × 10 20	10−21
Тефлон	от 10×10 22 до 10×10 24	от 10 -25 до 10 -23

Факторы, влияющие на электропроводность

На проводимость или удельное сопротивление материала влияют три основных фактора:

Разница между проводниками и изоляторами

И проводники, и изоляторы широко используются в различных областях электротехники и электроники. В этой статье мы сравним и сопоставим различные характеристики проводников и изоляторов и то, как они функционируют.

Что такое проводник?

Материал, через который проходит электрический ток, называется дирижер. Другими словами, материал, который имеет менее 4 электронов на внешней оболочке, известен как дирижер.

Когда к проводнику приложен электрический потенциал, электроны могут свободно перемещаться от атома к атому. В проводнике валентная зона и зона проводимости перекрывают друг друга. В результате отсутствует запрещенная энергетическая щель, поэтому свободные электроны в валентной зоне могут легко перемещаться в зоне проводимости. Проводники имеют очень низкое сопротивление, следовательно, при приложении напряжения электроны могут свободно перемещаться от атома к атому.

Проводники в основном используются для изготовления соединительных проводов, линий передачи, обмоток и т. д. Примерами проводников являются серебряные, медные, алюминиевые и т. д.

Что такое изолятор?

Материалы, не пропускающие электрический ток, называются Изоляторы. Изоляторы имеют более 4 электронов на внешней оболочке. В случае изоляторов электроны не могут свободно двигаться из-за очень сильной ковалентной связи между атомами. Следовательно, удельное сопротивление изоляторов очень велико.

Кроме того, для изоляторов запрещенная энергетическая щель между валентной зоной и зоной проводимости очень велика, из-за чего валентные электроны в валентной зоне не могут перепрыгнуть в зону проводимости. Изоляторы используются для обеспечения изоляции в электрическом оборудовании, таком как изоляционное покрытие проводов, верхние части вилок, изоляция линий электропередачи и т. д. Некоторыми примерами изоляторов являются бумага, слюда, фарфор, дерево, стекло и т. д.

Разница между проводником и изолятором

В следующей таблице показаны основные различия между проводниками и изоляторами.

Параметр	Дирижер	изоляционный материал
Определение	Материалы, которые легко пропускают электрический ток, называются проводниками.	Материалы, которые не пропускают электрический ток, называются изоляторами.
Электропроводность	Проводники обладают очень высокой электропроводностью.	Электропроводность изоляторов пренебрежимо мала.
Сопротивление	Для проводников сопротивление протеканию электрического тока низкое.	Для изоляторов электрическое сопротивление очень велико.
Движение электронов	В случае проводников электроны могут свободно перемещаться от атома к атому.	В изоляторах электроны не могут свободно двигаться.
Количество электронов на внешней оболочке	Проводники имеют менее 4 валентных электронов на внешней оболочке.	Изоляторы имеют более 4 электронов на внешней оболочке.
Температурный коэффициент	Проводники имеют положительный температурный коэффициент сопротивления, т.е. сопротивление проводника увеличивается с повышением температуры.	Изоляторы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, что означает, что сопротивление изоляторов уменьшается с повышением температуры.
Электроны в зоне проводимости	Зона проводимости проводников заполнена электронами.	Для изоляторов зона проводимости остается пустой.
Электроны в валентной зоне	Для проводников валентная зона остается пустой.	Валансная зона изоляторов заполнена электронами.
Запрещенная энергетическая щель	В случае проводников запрещенная энергетическая щель отсутствует, т. е. зоны проводимости и валентная зона перекрывают друг друга.	Изоляторы имеют большую запрещенную зону.
Теплопроводность	Проводники обладают высокой теплопроводностью.	Изоляторы имеют низкую теплопроводность.
Электрическое поле	Электрическое поле существует на поверхности проводника и равно нулю внутри проводника.	В случае изоляторов электрического поля не существует.
Ковалентная связь	Между атомами проводника существует очень слабая ковалентная связь.	Ковалентная связь между атомами изолятора очень прочная.
Проводимость	Проводники обладают очень высокой проводимостью, т. е. обеспечивают легкость протекания тока.	Изоляторы имеют очень низкую проводимость.
Распределение емкости	Для проводников емкость остается одинаковой во всех точках.	Для изоляторов емкость равна нулю.
Удельное Сопротивление	Удельное сопротивление проводников варьируется от высокого до низкого.	Удельное сопротивление изоляторов относительно велико.
Примеры	Металлы, такие как серебро, золото, медь, алюминий и т. д., являются примерами проводников.	Примерами изоляторов являются резина, дерево, бумага, керамика, слюда, стекло, фарфор и т. д.
Приложения	Проводники широко используются для изготовления электрических кабелей, проводов, соединительных проводов, проводников передачи, обмоток и т. Д.	Изоляторы используются в качестве покрытия кабелей и проводов, изоляторов проводов электропередач, для изготовления выключателей, розеток, вилок и т. д.

Заключение

Как видно из приведенной выше таблицы, существует несколько различий между проводниками и изоляторами и их функционированием. Ключевое различие между ними состоит в том, что проводники пропускают через себя электрический ток и тепло, а изоляторы ограничивают прохождение через них электрического тока и тепла.