Resistiivisyyden

Resistiivisyys (ρ) on materiaalia kuvaava ominaisuus, joka kertoo, kuinka voimakkaasti aine vastustaa sähkön kulkua. Se on aineen oma suure, ja riippuu sekä aineesta että sen lämpötilasta. Yksikkö SI-järjestelmässä on ohm-metri (Ω·m). Resistiiivisyysin käänteinen arvo σ = 1/ρ antaa sähkönjohtavuuden. Anisotropisissa aineissa resistiiivisyys voi riippua suunnasta, jolloin ρ on osa matemaattista tulkintaa johtojen suunnitteluissa. Yleisesti metallien resistiiivisyys on pieni, eristeiden suuri, ja puolijohteet sijoittuvat näiden välille.

Resistiivisyys vaihtelee suuresti aineesta toiseen. Metallit omaavat yleensä pienen resistiiivisyytensä, eristeet suuria arvoja ja puolijohteet sijoittuvat näiden välille. Lämpötilan vaikutus resistiiivisyyteen on merkittävä: metallien resistiiivisyys kasvaa lämpötilan noustessa (positiivinen lämpötilakerroin), kun taas monilla puolijohteilla resistiiivisyys pienenee lämpötilan kasvaessa johtuvien varaajien määrän lisääntymisen vuoksi. Lisäksi kiderakenne ja epäpuhtaudet vaikuttavat resistiiiviyteen.

Mittaus ja sovellukset: Resistiiivisyys määritellään kaavalla R = ρ L / A, jossa L on pituus ja A poikkipinta-ala. Ohutkalvoille käytetään yleisesti nelipiste- (Kelvin) mittausta tai van der Pauw -menetelmää resistiivisyyden arvioimiseksi. Resistiiivisyyttä käytetään materiaalivalinnoissa sähköjohtimiksi, vastusten suunnittelussa sekä antureissa ja elektroniikkamateriaaleissa. Esimerkkejä: kupari noin 1.68×10^-8 Ω·m (20 °C); alumiini noin 2.65×10^-8 Ω·m; eristeet voivat olla 10^12–10^15 Ω·m.