resistivitás

Resistivitás, jelölése ρ, az anyag elektromos ellenállóképességének alapvető intrinzik tulajdonsága. Meghatározza, mennyire gátolja meg egy anyag az elektromos áram áthaladását. A resistivitás a vezetőképesség reciproka: σ = 1/ρ. SI-egysége a ohm-méter (Ω·m); gyakran használnak ohm-centimétert (Ω·cm) is, 1 Ω·cm = 0.01 Ω·m. Például a réz resistivitása 20 °C-on körülbelül 1,68×10^-8 Ω·m.

Geometriai összefüggés: homogén darabnál a teljes ellenállás R = ρ L / A, így ρ = R A / L. Ha az anyag anisotropikus, a resistivitás tenzor, és az ellenállás iránytól függően változhat.

Hőmérséklet hatása: fémek esetében a resistivitás általában nő a hőmérséklet növekedésével; a hőmérséklet-függés gyakran lineáris: ρ(T) ≈ ρ0 [1 + α (T − T0)], ahol α a hőmérséklet-koefficiens. Az α értéke fémeknél tipikusan 10^-3–10^-4 K^-1. Félvezetők és kerámiák esetében a viselkedés sokkal összetettebb lehet: a töltéshordozók koncentrációja miatt ρ-től függően növekedhet vagy csökkenhet a hőmérséklet hatására.

Mérés és alkalmazások: resistivitást általában adott hőmérsékleten adják meg. Népszerű mérési módszerek közé tartozik a négypont mérés (four-point probe) és a Van der Pauw módszer, amelyek a kontaktus-ellenállásokat kizárják. A resistivitás fontos jellemző az elektronikai anyagoknál, fémeknél, félvezetőknél és geofizikai mérésekben, például talaj resistivitásának felmérésében.

Összefüggés: ρ és σ egymás inverze; anyag- és szerkezeti tulajdonságoktól, szennyeződésektől és hőmérséklettől függően változik. AC alkalmazásoknál a frekvencia és a bőrhatás miatt a viselkedés gyakran komplex lehet.