电线的电阻

电阻和电导率的概念

电流流过的任何物体都对其具有一定的电阻。导电材料阻止电流通过的特性称为电阻。

电子理论以这种方式解释了金属导体电阻的性质。自由电子在沿着导线移动时，会无数次地在途中遇到原子和其他电子，并且在与它们相互作用时，不可避免地会损失一些能量。无论如何，电子都会对其运动产生阻力。具有不同原子结构的不同金属导体对电流具有不同的电阻。

完全相同的解释了液体导体和气体对电流通过的阻力。但是，我们不能忘记，在这些物质中，不是电子，而是分子的带电粒子在运动过程中遇到阻力。

电阻用拉丁字母 R 或 r 表示。

欧姆作为电阻的单位。

欧姆是一根高 106.3 厘米、横截面为 1 平方毫米的水银柱在 0°C 时的电阻。

例如，如果导线的电阻为 4 欧姆，则可以这样写：R = 4 欧姆或 r = 4 th。

对于大值电阻的测量，采用称为兆欧的单位。

一兆欧等于一百万欧姆。

导线的电阻越大，它传导电流的能力就越差，反之，导线的电阻越小，电流就越容易通过这根导线。

因此，对于导体的特性（从电流通过导体的角度来看），不仅可以考虑其电阻，还可以考虑电阻值的倒数，即电导率。

电导率被称为材料使电流通过自身的能力。

由于电导是电阻的倒数，表示为1/R，电导用拉丁字母g表示。

导体材料、尺寸和环境温度对电阻值的影响

不同电线的电阻取决于它们的制作材料。为了表征各种材料的电阻，所谓的概念反抗。

电阻称为长度为1米，截面积为1平方毫米的导线的电阻。电阻用希腊字母 r 表示。制成导体的每种材料都有其特定的电阻。

例如，铜的电阻为0.017，即长度为1米，截面积为1平方毫米的铜线，其电阻为0.017欧姆。铝的电阻为0.03，铁的电阻为0.12，康铜的电阻为0.48，镍铬合金的电阻为1-1.1。

在这里阅读更多相关信息： 什么是电阻？

导线的电阻与其长度成正比，即导线越长，其电阻越大。

导线的电阻与其截面积成反比，即导线越粗，其电阻越低，反之，导线越细，其电阻越高。

为了更好地理解这种关系，想象一下两对连通的血管，一对血管有细连接管，另一对有粗连接管。很明显，当其中一个容器（每对）装满水时，通过粗管将水转移到另一个容器的速度要比通过细管快得多，即粗管对水流的阻力较小。同样，电流通过粗线比通过细线更容易，即前者的电阻小于后者。

导体的电阻等于制成该导体的材料的电阻率乘以导体的长度，然后除以导体横截面积的面积导体：

R = p l / S,

式中——R——导线的电阻，欧姆，l——导线的长度，m，C——导线的横截面积，mm2。

圆线截面积按公式计算：

S = Pi xd2 / 4

其中 Pi 是等于 3.14 的常数值； d——钢丝直径。

这就是电线长度的确定方式：

l = S R / p,

如果公式中包含的其他量已知，则该公式可以确定导线的长度、横截面和电阻。

如果需要确定导线的横截面积 ，则公式得出以下形式：

S = p l / R

变换相同的公式并根据 p 求解等式，我们得到导线的电阻：

R = R S / l

后一公式适用于已知导体的电阻和尺寸，但不知道其材质，而且很难从外观判断的情况。为此，有必要确定电线的电阻，并使用表格找到具有这种电阻的材料。

影响电线电阻的另一个因素是温度。

已经确定，随着温度的升高，金属线的电阻会增加，而随着温度的降低，它会降低。纯金属导体的电阻增加或减少几乎相同，平均每 1 °C 增加 0.4%……液体导体和煤的电阻随温度升高而降低。

物质结构的电子理论对金属导体的电阻随温度升高而增加给出了以下解释。加热时，导体接收热能，该热能不可避免地传递给物质的所有原子，结果它们的运动强度增加。原子运动的增加对自由电子的定向运动产生更大的阻力，这就是导体电阻增加的原因。随着温度的降低，为电子的定向运动创造了更好的条件，导体的电阻降低。这就解释了一个有趣的现象——金属的超导性。

超导性金属电阻降低到零发生在巨大的负温度-273°°所谓的绝对零。在绝对零的温度下，金属原子似乎冻结在原地，完全不受电子运动的干扰。