當(dāng)向材料或設(shè)備施加電壓時(shí)，電流將流過(guò)它。將流過(guò)多少電流取決于材料應(yīng)用于電路的電阻。材料的電阻取決于許多因素，最重要的是它的電阻率。電阻和電阻率經(jīng)?；Q使用，但它們的含義略有不同。了解差異有助于您了解電子的流動(dòng)方式。

基礎(chǔ)物理學(xué)和歐姆定律告訴我們，材料或設(shè)備的電阻 ( R ) 是電壓的商，也稱為電磁力或電動(dòng)勢(shì)， ( E ) 除以通過(guò)電路的電流 ( I )。通過(guò)簡(jiǎn)單替換歐姆定律 ( I = E / R )，電阻為

R = E /I

一般而言，電阻是電路或材料抵抗電流流動(dòng)的能力，稱為歐姆 (Ω)。電阻率是對(duì)設(shè)備電阻的測(cè)量。與公制中的所有單位一樣，純?cè)氐碾娮柙谑覝叵乱詷?biāo)準(zhǔn)單位(Ω-m) 給出。例如純銅的電阻率為1.68E-8 Ω-m。

對(duì)電子流動(dòng)具有高度抵抗力的元素被認(rèn)為是絕緣體。通常測(cè)試絕緣體的電阻以及介電強(qiáng)度。元素周期表中的低元素是導(dǎo)體。

固體元素根據(jù)其在元素周期表中的“靜電阻率”分為絕緣體、半絕緣體或?qū)w。絕緣體、半導(dǎo)體或?qū)щ姴牧现械碾娮枋侨魏螒?yīng)用中都需要考慮的主要屬性。

材料樣品的測(cè)量電阻率取決于其尺寸和厚度。溫度、濕度和通電時(shí)間等因素也會(huì)影響電阻率。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)從同一樣品中比較兩個(gè)其他材料相同的樣品并且所有其他因素相同時(shí)，較寬樣品的電阻小于較小樣品的電阻，而較長(zhǎng)樣品的電阻大于較短樣品的電阻。電阻取決于樣本的大小，但電阻率不是。

共電阻率測(cè)量

三種最常見(jiàn)的電阻率測(cè)量是

· 表面電阻率

· 體電阻率或體積電阻率，以及

· 接觸電阻率

表面電阻率是測(cè)量與電極接觸的材料表面的電阻。

要測(cè)量平面材料的表面電阻率，請(qǐng)使用一組大小相等的電極，這些電極與材料表面接觸良好，并由與電極寬度相等的空間隔開(kāi)。兩個(gè)探頭均為 1 英寸寬并由 1 英寸絕緣體隔開(kāi)。因?yàn)橐怀砸坏扔谝唬L(zhǎng)度除以區(qū)域的寬度抵消了測(cè)量區(qū)域大小的影響。

無(wú)論電極尺寸如何，表面電阻率測(cè)量單位均以歐姆/平方 (Ω/square) 給出：

R x (L/W)=Ω/平方

均勻物質(zhì)的導(dǎo)電性平面材料的表面電阻率測(cè)量也是電極之間體積的電阻測(cè)量，因?yàn)殡姌O的路徑包括測(cè)試樣品的深度或厚度。

體電阻率是電阻 (R) 的測(cè)量值乘以樣品的橫截面(寬度 x 厚度)除以電極之間材料的長(zhǎng)度。

電極設(shè)計(jì)用于通過(guò)膠帶或扁平固體樣品測(cè)量體電阻率。在這種情況下，電極在每一端與材料的兩側(cè)接觸。

體電阻率單位通常以歐姆-厘米 (Ω-cm) 為單位。材料的長(zhǎng)度、寬度和厚度均以厘米為單位。體電阻率也稱為體積電阻率。

R (W x T)/L = Ω-cm

接觸電阻率是通過(guò)材料或復(fù)合材料的電阻的量度。它實(shí)際上不是對(duì)材料本身的測(cè)量，而是對(duì)電氣連接質(zhì)量的測(cè)量。

有兩個(gè) 1 英寸方形不銹鋼塊，測(cè)試材料夾在它們之間。接觸電阻是對(duì)電流在復(fù)合材料的接觸表面或接合處或器件的引線中流動(dòng)的電阻量，它對(duì)電路的總電阻有貢獻(xiàn)。您可以通過(guò)從一組中減去每個(gè)導(dǎo)體或絕緣體的固有電阻來(lái)計(jì)算接觸電阻

電路的總電阻。接觸電阻單位以毫歐 (mΩ) 為單位，因?yàn)殡娐穬?nèi)的電阻相對(duì)較小。有時(shí)，這種測(cè)量也被描述為 Z 軸電阻。

如何測(cè)量電阻?

電阻受許多因素的影響，包括表面清潔度、濕度、溫度、外加電壓或外加電流。溫度和相對(duì)濕度讀數(shù)是測(cè)試的組成部分。Somemeters 具有自動(dòng)量程電壓，甚至低功率設(shè)置，用于非常低和敏感的電阻率測(cè)量。歐姆不能用任何儀表直接測(cè)量;它是通過(guò)將施加的電壓除以通過(guò)導(dǎo)體的電流得出的計(jì)算值。典型的歐姆表或萬(wàn)用表通過(guò)材料施加低電流;測(cè)量電壓并以歐姆 (Ω) 為單位顯示電阻。

許多儀器可以測(cè)量電阻，可以與其他儀器結(jié)合使用，也可以作為獨(dú)立儀器使用。準(zhǔn)確度和靈敏度取決于測(cè)試條件、采樣率和儀表分辨率。

非常低的電阻值和非常高的電阻通常由不同類型的儀表和探頭測(cè)量。高電阻率測(cè)量通常使用兆歐表或 IR(絕緣電阻)表獲得。非常低的電阻值是通過(guò)幾種不同的儀器組合測(cè)量的，在某些情況下，使用非常精確的專用儀器。

Fabrico 的實(shí)驗(yàn)室有數(shù)個(gè)測(cè)量電阻的儀表，包括用于非常高電阻值和低電阻值的儀表。我們使用 Agilent Technologies 34420AN 毫伏/微歐表，它具有低電阻測(cè)量所需的分辨率和準(zhǔn)確度。我們還使用Fluke8846A通用實(shí)驗(yàn)室萬(wàn)用表和AEMC IRmeter/Hipot 儀器進(jìn)行非常高的電阻測(cè)量。