AB

1. Điện trở suất
Bởi:
Lê Văn Tâm
Điện trở suất (tiếng Anh: Electrical resistivity) là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản
trở dòng điện của mỗi chất. Chất có điện trở suất thấp sẽ dễ dàng cho dòng điện truyền
qua (chất dẫn điện) và chất có điện trở suất lớn sẽ có tính cản trở dòng điện lớn (chất
cách điện). Điện trở suất nói nên tính cản trở sự chuyển dời có hướng của các hạt mang
điện của mỗi chất. Đơn vị của điện trở suất trong hệ đơn vị chuẩn SI là Ohm.met (Ω.m).
Định nghĩa điện trở suất
Điện trở suất (thường được ký hiệu là ρ) của một chất được định nghĩa bởi điện trở của
một khối chất có chiều dài 1 m và tiết diện 1 m2, hay một cách tổng quát, nó được cho
bởi công thức:
với R là điện trở, S là tiết diện ngang, l là chiều dài của khối vật dẫn.
Định luật Ohm vi phân còn cho định nghĩa điện trở suất theo công thức:
Với E là cường độ điện trường, J là mật độ dòng điện.
Người ta còn định nghĩa điện trở suất là nghịch đảo của độ dẫn điện:
Điện trở suất của một số vật liệu
Kim loại Điện trở suất (Ωm) Hệ số nhiệt điện trở
Điện trở suất
1/3

2. Bạc 1,59×10−8 0,0038
Đồng 1,72×10−8 0,0039
Vàng 2,44×10−8 0,0034
Nhôm 2,82×10−8 0,0039
Tungsten 5,6×10−8 0,0045
Hợp kim Cu-Zn 0,8×10−7 0,0015
Sắt 1,0×10−7 0,005
Bạch kim 1,1×10−7 0,00392
Chì 2,2×10−7 0,0039
Mangan 4,4×10−7 0,000002
Constantan 4,9×10−7 0,00001
Thủy ngân 9,8×10−7 0,0009
Nichrome 1,10×10−6 0,0004
Cacbon 3,5×10−5 -0,0005
Gecmani 4,6×10−1 -0,048
Silic 6,40×102 -0,075
Thủy tinh 1010 to 1014 --
Cao su 1013 --
Lưu huỳnh 1015 --
Parafin 1017 --
Thạch anh 7,5×1017 --
PET 1020 --
Teflon 1022 to 1024 --
Sự phụ thuộc nhiệt độ của điện trở suất
Nhìn chung, điện trở suất của các kim loại tăng theo nhiệt độ trong khi điện trở suất của
các chất bán dẫn giảm theo nhiệt độ, và trong tất cả các trường hợp, điện trở suất của
chất phụ thuộc vào các cơ chế tán xạ của điện tử trong vật liệu: tán xạ trên phonon, tán
Điện trở suất
2/3

3. xạ trên sai hỏng, tán xạ trên spin. Điện trở suất còn phụ thuộc vào mật độ điện tử tự do
trong chất...
Một cách tổng quát, điện trở suất trong kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức
Bloch-Gruneissen:
với ρ(0) là điện trở suất do tán xạ trên sai hỏng, A là hằng số phụ thuộc vào vận tốc của
điện tử trên mặt Fermi, bán kính Debye và mật độ điện tử trong kim loại, ΘR là nhiệt độ
Debye, n là số nguyên phụ thuộc vào cơ chế tương tác:
• n = 5 nếu điện trở suất là do tán xạ trên phonon
• n = 3 nếu điện trở là do tán xạ của các điện tử s-d (trong các kim loại chuyển
tiếp)
• n = 2 nếu điện trở suất là do tương tác điện tử-điện tử
Các chất siêu dẫn khi nhiệt độ giảm xuống dưới nhiệt độ tới hạn sẽ không có điện trở.
Với các chất bán dẫn, điện trở suất giảm theo nhiệt độ theo phương trình Steinhart-Hart:
Với A, B, C là các hằng số gọi là các hệ số Steinhart-Hart.
Điện trở suất phức
Khi vật liệu được đặt trong điện trường xoay chiều, khái niệm điện trở sẽ thay đổi, và
được thay thế bởi trở kháng, với 2 thành phần là thành phần thực và thành phần phức.
Điện trở suất
3/3