電気抵抗率による材料の分類 |

電気抵抗率による材料の分類

電気抵抗率は、材料が電流の流れに対してどれだけ抵抗するかを表す特性です。これは、単位長さおよび単位断面積を持つ材料の抵抗として定義されます。電気抵抗率は通常、ギリシャ文字のロー（ρ）で表され、単位はオーム・メートル（Ω・m）です。電気抵抗率は材料の固有の特性であり、その化学組成、温度、結晶構造などの要因に依存します。電気抵抗率が高い材料は電気の良導体ではなく、電気抵抗率が低い材料は良好な導体です。

材料の電気抵抗率は以下の式を用いて計算することができます：

ρ = RA/L　ここで、ρは電気抵抗率、Rは材料のサンプルの抵抗、Aはサンプルの断面積、Lはサンプルの長さです。

電気抵抗率は、四点プローブ測定などの実験的な技術を使用して測定することもできます。これは、材料のサンプルを通して既知の電流を流し、それを通過する電圧降下を測定することを含みます。

電気抵抗率による材料の分類

材料はその電気抵抗率に基づいて異なるカテゴリーに分類することができます。以下は一般的なカテゴリーです：

• 導体：低い電気抵抗率を持つ材料、例えば金属や特定の種類の溶液は導体として知られています。これらは電気を最小限の抵抗で運ぶことができ、電気および電子アプリケーションで一般的に使用されます。
• 絶縁体：高い電気抵抗率を持つ材料、例えばプラスチック、ゴム、ガラスは絶縁体として知られています。これらは容易に電気を運ぶことができず、電気部品を隔離および保護するために一般的に使用されます。
• 半導体：中間レベルの電気抵抗率を持つ材料、例えばシリコンやゲルマニウムは半導体として知られています。これらは電荷の流れを制御および操作するのに使用され、電子およびコンピュータアプリケーションで広範に使用されています。
• 超伝導体：非常に低い温度で電気抵抗がゼロになる材料は超伝導体として知られています。これらはエネルギーの損失なしに電気を運ぶことができ、MRIマシンや粒子加速器などの特殊なアプリケーションで使用されます。

材料の電気抵抗率

ここでは、その電気抵抗率を持つ材料の10例を示します：

• 銅 – 電気抵抗率: 1.68 × 10^-8 Ω·m
• アルミニウム – 電気抵抗率: 2.65 × 10^-8 Ω·m
• 銀 – 電気抵抗率: 1.59 × 10^-8 Ω·m
• 金 – 電気抵抗率: 2.44 × 10^-8 Ω·m
• 真鍮 – 電気抵抗率: 6.9 × 10^-8 Ω·m
• ガラス – 電気抵抗率: 10¹⁰-10¹⁴ Ω·m
• ゴム – 電気抵抗率: 10¹³-10¹⁵ Ω·m
• 空気 – 電気抵抗率: 10¹⁶-10¹⁹ Ω·m
• シリコン – 電気抵抗率: 2.3 × 10³ Ω·cm
• ゲルマニウム – 電気抵抗率: 4.6 × 10² Ω·cm

注：与えられた抵抗値はおおよそのものであり、特定の材料や条件によって変動することがあります。