Удельное сопротивление проводников, сплавов и изоляторов

Справочная таблица удельного электрического сопротивления металлов, сплавов для резисторов и нагревателей, полупроводников и изоляторов при 20 °C с температурными коэффициентами сопротивления. Формулы сопротивления провода и его зависимости от температуры, примеры расчёта.

Рекламный блок «после калькулятора» (ads/after-calc.html)

Удельное сопротивление ρ — сопротивление проводника длиной 1 м и сечением 1 м². В электротехнике удобнее единица Ом·мм²/м: 1 Ом·мм²/м = 10⁻⁶ Ом·м = 1 мкОм·м. Сопротивление провода длиной L и сечением S:

R = ρ · L / S.

С ростом температуры сопротивление металлов увеличивается почти линейно:

R(t) = R20 · (1 + α · (t − 20 °C)),

где α — температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Для меди α ≈ 0,0039 1/°C: при нагреве на 100 °C сопротивление вырастает почти на 40 %.

Металлы

Значения типичные, для чистых отожжённых металлов при 20 °C. Реальное сопротивление зависит от чистоты, обработки и марки и может отличаться на несколько процентов (у сталей и сплавов — сильнее).

Материалρ, Ом·мм²/мα, 10⁻³ 1/°C
Серебро0,0163,8
Медь0,0172–0,01753,9
Золото0,022–0,0243,4
Алюминий0,027–0,0284,0
Вольфрам0,0554,5
Цинк0,0593,7
Никель0,076
Латунь0,06–0,081,5–2
Железо (чистое)0,0986
Платина0,1063,9
Олово0,114,4
Сталь углеродистая0,13–0,204–6
Свинец0,213,9
Титан0,42–0,553,5
Сталь нержавеющая (аустенитная)0,7–0,75≈ 1
Ртуть0,960,9
Рекламный блок «внутри статьи» (ads/in-article.html)

Сплавы для резисторов и нагревателей

У резистивных сплавов высокое сопротивление и малый ТКС: сопротивление почти не меняется при нагреве.

Сплавρ, Ом·мм²/мα, 10⁻³ 1/°CПрименение
Манганин0,43–0,48≈ 0,01образцовые резисторы, шунты
Константан0,48–0,50≈ 0,02реостаты, термопары, тензодатчики
Нихром (Х20Н80)1,05–1,130,1нагревательные элементы
Фехраль (Х23Ю5Т)1,3–1,40,05нагреватели до 1300 °C

Полупроводники и изоляторы

Удельное сопротивление полупроводников сильно зависит от легирования и температуры, а изоляторов — от влажности и чистоты поверхности. Приведены порядки величин в Ом·м.

Материалρ, Ом·м
Графит(3–60)·10⁻⁶
Морская вода≈ 0,2
Германий (чистый)≈ 0,5
Водопроводная вода10–100
Кремний (чистый)≈ 2·10³
Дистиллированная вода10³–10⁵
Дерево сухое10⁹–10¹⁴
Стекло10¹⁰–10¹⁴
Стеклотекстолит FR-410¹²–10¹⁴
Резина10¹³
Фарфор10¹²–10¹³
Полиэтилен, фторопласт10¹⁵–10¹⁸

Примеры

Удлинитель. Медный двухжильный кабель сечением 1,5 мм², длина 25 м. Ток проходит по двум жилам, поэтому длина проводника 50 м: R = 0,0175 · 50 / 1,5 ≈ 0,58 Ом. При токе 10 А падение напряжения 5,8 В (2,5 % от 230 В), а в кабеле выделяется 58 Вт.

Нагреватель. Нужна спираль на 1 кВт при 230 В: R = U²/P ≈ 52,9 Ом. Из нихромовой проволоки диаметром 0,5 мм (S ≈ 0,196 мм², ρ ≈ 1,1) потребуется L = R·S/ρ ≈ 9,4 м.

Дорожка платы. Сопротивление медной дорожки шириной 0,5 мм, толщиной 35 мкм и длиной 100 мм: S = 0,0175 мм², R = 0,0175 · 0,1 / 0,0175 = 0,1 Ом. Точный расчёт с учётом нагрева — в калькуляторе сопротивления дорожки.

Рекламный блок «внизу страницы» (ads/bottom.html)