Điện trở suất là một trong những đại lượng vật lý quan trọng thường được nhắc tới khi chọn mua dây dẫn điện cho hệ thống nhà ở hay công trình công cộng. Nếu bạn chưa biết điện trở suất là gì, ký hiệu, công thức tính cũng như ý nghĩa của điện trở suất thì hãy theo dõi những nội dung thông tin có trong bài viết dưới đây của ruaxetudong.org
Nội dung bài viết
Điện trở suất là gì? Đơn vị điện trở suất
Điện trở suất là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng cản trở sự dịch chuyển theo hướng của các hạt mang điện của mỗi chất. Hiểu một cách đơn giản, điện trở suất là đại lượng thể hiện khả năng cản trở dòng điện dựa theo kích cỡ, đại lượng,…Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì khả năng dẫn điện của vật liệu đó càng tốt.
Đơn vị điện trở suất là Ω.m (Ohm.met), đọc là “ôm mét”.
Những vật chất có mức điện trở suất cao sẽ được sử dụng để làm vật liệu cách điện còn những chất có điện trở thấp sẽ được sử dụng để làm vật dẫn điện. Ví dụ như nhôm, đồng là vật liệu có điện trở thấp nên thường được dùng làm lõi dây dẫn điện.
Điện trở suất phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như nhiệt độ, cơ chế tán xa của điện tử trong vật liệu, mật độ điện tử tự do,…
Ý nghĩa của điện trở suất
Điện trở suất được ứng dụng phổ biến trong đời sống, có ý nghĩa vô cùng quan trọng, cho phép người dùng biết được các hạng mục điện, điện tử nên sử dụng loại vật liệu nào phù hợp, đảm bảo an toàn khi thi công và sử dụng.
Ví dụ, dây dẫn điện tốt phải có điện trở suất thấp thì mới cho hiệu quả dẫn điện cao nên những vật liệu dẫn điện kém sẽ không được sử dụng dây dẫn điện. Bởi vậy, người ta thường lựa chọn loại vật liệu có điện trở thấp để làm dây dẫn điện.
Điện trở suất của đồng khoảng 1.72×10-8 Ωm, giá thành hợp lý nên được lựa chọn làm dây dẫn điện. Dù bạc và vàng có điện trở suất thấp hơn nhưng giá thành lại cao hơn nên ít được sử dụng làm dây dẫn điện.
Dưới đây là bảng điện trở suất của kim loại mà bạn nên tham khảo:
| Kim loại | ρ (Ω.m) | Hợp kim | ρ (Ω.m) |
| Bạc |  |
Nikelin |  |
| Đồng |  |
Manganin |  |
| Nhôm |  |
Constantan |  |
| Vonfam |  |
Nicrom |  |
| Sắt |  |
Điện trở suất còn là yếu tố then chốt trong sản xuất các linh kiện điện tử. Với các mạch tích hợp, điện trở suất của vật liệu trong chip là một yếu tố quan trọng. Một số khu vực cần có điện trở là rất thấp và có thể kết nối với các khu vực khác nhau của vi mạch bên trong. Trong khi các vật liệu khác cần cách ly khu vực khác nhau. Lúc này, điện trở là điều kiện cần có để thực hiện nhiệm vụ này.
Vận tốc là gì, công thức tính vận tốc, quãng đường và thời gian
Công thức tính điện trở suất
Điện trở suất của dây dẫn được tính theo công thức sau: ρ = R.(S/l)
Trong đó:
- ρ: Điện trở suất
- R: Điện trở
- S: Tiết diện ngang
- l: Chiều dài của vật dẫn
Dựa theo định luật Ohm vi phân thì điện trở suất được tính theo công thức: ρ = E/J
Trong đó:
- E: Cường độ điện trường
- J: Mật độ dòng điện
Bên cạnh công thức tính điện trở suất trên, bạn cũng có thể áp dụng công thức tính sau: R = ρ.(l/S)
Lưu ý: Điện trở suất của dây dẫn sẽ tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn và tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn điện, phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn.
Công thức tính điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo bảng hàm bậc nhất: P = p0 [1 + α(t – t0)] (Với p0 là điện trở suất của kim loại ở t0 oC)
Công thức tính điện trở suất của kim loại tăng theo đúng hàm bậc nhất: Rt = r0[1 + α(t – t0)] (với r0 là điện trở ở t0 oC; α (K-1) là hệ số nhiệt của điện trở)
Ứng dụng của điện trở suất trong đời sống
- Khảo sát địa lý: Áp dụng trong việc dò mạch nước ngầm và các tài nguyên dưới lòng đất.
- Ứng dụng trong xây dựng: Khả năng phân tích tầng địa chất giúp các kỹ sư có thể biết được khả năng xây dựng ở từng khu vực. Bên cạnh đó còn có thể ứng dụng trong khảo sát, xây dựng đường hầm bằng phương pháp chụp cắt lớp điện trở suất.
- Thiết kế hệ thống chống sét: Bằng phương pháp đo điện trở đất cũng là một ứng dụng của việc kiểm tra điện trở suất.
- Tính toán khả năng dẫn điện của dây dẫn: Trong việc truyền tải điện năng, kiểm tra thông số điện trở suất đóng vai trò quan trọng vì chiều dài dây tải và tiết diện dây ảnh hưởng đến khả năng cản trở dòng điện của dây dẫn.
Với các thông tin có trong bài viết “Điện trở suất là gì? Định nghĩa, ký hiệu và công thức tính” hy vọng sẽ giúp ích với bạn. Cập nhật thêm nhiều thông tin hữu ích khác về Vật lý bằng cách truy cập website ruaxetudong.org
