Unité de Résistivité Ohm-Mètre
La résistivité est une caractéristique des matériaux qui décrit leur capacité à résister au passage du courant électrique. Elle est définie comme la résistance d’une longueur unitaire d’un matériau ayant une section transversale unitaire. L’unité de la résistivité est l’ohm-mètre (Ω·m), qui représente la résistance d’un conducteur d’un mètre de long avec une section transversale d’un mètre carré. La résistivité est une propriété intrinsèque d’un matériau et dépend de facteurs tels que sa composition chimique, sa température et sa structure cristalline.
Les matériaux à haute résistivité sont de mauvais conducteurs d’électricité, tandis que ceux à faible résistivité sont de bons conducteurs. La résistivité d’un matériau peut être calculée à l’aide de la formule suivante :
où ρ est la résistivité, R est la résistance d’un échantillon du matériau, A est la section transversale de l’échantillon, et L est la longueur de l’échantillon.
La résistivité d’un matériau peut également être mesurée expérimentalement en utilisant des techniques telles que les mesures à quatre pointes, qui impliquent de faire passer un courant connu à travers un échantillon du matériau et de mesurer la chute de tension à travers celui-ci.
Importance en Génie Électrique
La résistivité est une propriété importante des matériaux utilisés en génie électrique, car elle détermine leur adéquation à diverses applications. Par exemple, les matériaux à faible résistivité, comme le cuivre et l’aluminium, sont utilisés pour le câblage et les lignes de transmission électrique, tandis que les matériaux à haute résistivité, comme le nichrome, sont utilisés pour les éléments chauffants dans les appareils.
Résistivité de Divers Matériaux
Voici 10 exemples de matériaux avec leurs résistivités électriques :
- Cuivre – Résistivité électrique : 1.68 × 10-8 Ω·m
- Aluminium – Résistivité électrique : 2.65 × 10-8 Ω·m
- Argent – Résistivité électrique : 1.59 × 10-8 Ω·m
- Or – Résistivité électrique : 2.44 × 10-8 Ω·m
- Laiton – Résistivité électrique : 6.9 × 10-8 Ω·m
Isolants :
- Verre – Résistivité électrique : 1010-1014 Ω·m
- Caoutchouc – Résistivité électrique : 1013-1015 Ω·m
- Air – Résistivité électrique : 1016-1019 Ω·m
Semi-conducteurs :
- Silicium – Résistivité électrique : 2.3 × 103 Ω·cm
- Germanium – Résistivité électrique : 4.6 × 102 Ω·cm
Note : Les valeurs de résistivité données sont approximatives et peuvent varier en fonction du matériau spécifique et des conditions.
Facteurs Affectant la Résistivité
La résistivité d’un matériau dépend de divers facteurs, notamment :
- Température : La résistivité de la plupart des matériaux augmente avec la température.
- Composition : La résistivité d’un matériau dépend largement de sa composition chimique.
- Impuretés : La présence d’impuretés peut augmenter la résistivité d’un matériau.
- Pression : La résistivité d’un matériau peut changer avec la pression.
- Champs magnétiques : Dans certains matériaux, la résistivité peut changer en présence d’un champ magnétique.
