Měrný odpor mědi, hliníku, nichromu, oceli a dalších vodičů

Níže uvedená tabulka specifického elektrického odporu obsahuje hodnoty specifického odporu pro mnoho látek běžně používaných v elektrotechnice a elektronice. Zejména zahrnuje specifický odpor mědi, hliníku, nichromu, oceli, niklu atd.

Elektrický odpor je obzvláště důležitý, protože určuje elektrické vlastnosti a tím i vhodnost materiálu pro použití v mnoha elektrických součástkách. Například je vidět, že odpor mědi, odpor hliníku, ale i nichromu, niklu, stříbra, zlata atd. určují, kde se tyto kovy používají.

Měrný odpor se používá k porovnání schopnosti různých materiálů vést elektrický proud.

Co znamenají naměřené hodnoty odporu?

Aby bylo možné porovnat měrný odpor různých materiálů, od předmětů jako měď a hliník až po jiné kovy a látky včetně bismutu, mosazi a dokonce i polovodičů, je nutné použít standardní měření.

Jednotkou měření měrného odporu v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) je Ohm·m.

Jednotka měření měrného odporu v soustavě SI se rovná měrnému odporu látky, při kterém má homogenní vodič o délce 1 m a průřezu 1 m², vyrobený z této látky, odpor 2 Ohm. Proto je měrný odpor libovolné látky, vyjádřený v jednotkách SI, numericky roven odporu úseku elektrického obvodu vyrobeného z této látky o délce 1 m a průřezu 1 m².

[1]

Tabulka rezistivit pro běžné vodiče

Níže uvedená tabulka ukazuje hodnoty měrného odporu pro různé materiály, zejména kovy, používané pro měření elektrické vodivosti.

Hodnoty rezistivity jsou uvedeny pro takové „oblíbené“ materiály, jako je měď, hliník, nichrom, ocel, olovo, zlato a další.

Materiál	Měrný odpor, ρ, při 20 °C (Ohm·m)	Zdroj
Mosaz	~0.6 — 0.9 x 10⁻⁷
Stříbro	1.59 × 10 −8	[3] [4]
Měď	1.68 × 10 −8	[5] [6]
Pálená měď	1.72 × 10 −8	[7]
Zlato	2.44 × 10 −8	[3]
Hliník	2.65 × 10 −8	[3]
Vápník	3.36 × 10 −8
Wolfram	5.60 × 10 −8	[3]
Zinek	5.90 × 10 −8
Kobalt	6.24 × 10 −8
Nikl	6.99 × 10 −8
Ruthenium	7.10 × 10 −8
Lithium	9.28 × 10 −8
Železo	9.70 × 10 −8	[3]
Platina	1.06 × 10 −7	[3]
Cín	1.09 × 10 −7
Tantal	1.3 × 10 −7
Gallium	1.40 × 10 −7
Niobium	1.40 × 10 −7	[8]
Uhlíková ocel (1010)	1.43 × 10 −7	[9]
Olovo	2.20 × 10 −7	[2] [3]
Galinstan	2.89 × 10 −7	[10]
Titan	4.20 × 10 −7
Elektrotechnická ocel	4.60 × 10 −7	[11]
Manganin (slitina)	4.82 × 10 −7	[2]
Constantan (slitina)	4.90 × 10 −7	[2]
nerez	6.90 × 10 −7
Rtuť	9.80 × 10 −7	[2]
Mangan	1.44 × 10 −6
nichrom (slitina)	1.10 × 10 −6	[2] [3]
Uhlík (amorfní)	5×10⁻⁴ — 4×8⁻⁴	[3]
Uhlíková (grafitová) rovnoběžná bazální rovina	2.5×10⁻⁴ — 6×5.0⁻⁴
Uhlík (grafit) kolmý k bazální rovině	3 × 10 −3
Arsenid galia	10⁻³ až 3⁵
Německo	4.6 × 10 −1	[3] [4]
Mořská voda	2.1 × 10 −1
Voda v bazénu	3.3×10⁻⁴ — 1×4.0⁻⁴
Pitná voda	2×10⁻¹ — 1×2⁻³
Silikon	2.3 × 10 3	[2] [3]
Dřevo (mokré)	10 3 – 10 4
Deionizovaná voda	1.8 × 10 5
sklo	10 11 – 10 15	[3] [4]
Uhlík (diamant)	10 12
Tvrdá guma	10 13	[3]
ovzduší	10 9 – 10 15
Dřevo (suché)	10 14 – 10 16
Síra	10 15	[3]
Tavený křemen	7.5 × 10 17	[3]
PET	10 21
Teflon	10 23 – 10 25

Je vidět, že měrný odpor mědi i mosazi je nízký a vzhledem k jejich ceně v porovnání se stříbrem a zlatem se stávají cenově dostupnými materiály pro mnoho drátů. Mírný odpor mědi a její snadné použití vedly k jejímu použití jako velmi běžného vodivého materiálu i na deskách plošných spojů.

Občas se používá hliník a zejména měď kvůli jejich nízkému měrnému odporu. Většina vodičů používaných dnes pro propojení je vyrobena z mědi, protože poskytuje nízký měrný odpor za přijatelnou cenu.

Důležitý je také měrný odpor zlata, protože zlato se i přes svou cenu používá v některých kritických aplikacích. Zlatý povlak se často nachází na vysoce kvalitních konektorech s nízkým proudem, kde poskytuje nejnižší kontaktní odpor. Zlatý povlak je velmi tenký, ale i v tomto případě může zajistit požadované vlastnosti konektorů.

Stříbro má velmi nízkou úroveň rezistivity, ale kvůli své ceně a také proto, že ztmavuje, což může vést k vyššímu přechodovému odporu, se příliš nepoužívá.

Používá se však v některých cívkách rádiových vysílačů, kde nízký odpor stříbra snižuje ztráty. Při tomto použití se stříbro obvykle nanášelo pouze na stávající měděný drát. Postříbření drátu umožnilo výrazné snížení nákladů oproti plnému stříbrnému drátu bez výrazného snížení výkonu.

Jiné materiály v tabulce rezistivit nemusí mít tak zřejmé využití. Tantal je v tabulce uveden, protože se používá v kondenzátorech – nikl a palladium se používají v koncových spojích mnoha povrchově montovaných součástek, jako jsou kondenzátory.

Křemen nachází své primární uplatnění jako piezoelektrický rezonanční prvek. Krystaly křemene se používají jako prvky určující frekvenci v mnoha oscilátorech, kde vysoká hodnota Q umožňuje velmi frekvenčně stabilní obvody. Podobně se používají ve vysoce účinných filtrech. Křemen má velmi vysokou úroveň měrného odporu a není dobrým vodičem elektřiny, proto je klasifikován jako dielektrikum.

Seznam použité literatury

1. Dengub V. M., Smirnov V. G. Jednotky veličin. Slovník-příručka. – M.: Vydavatelství norem, 1990. – S. 93. – 240 s.
2. Giancoli, Douglas C., Fyzika, 4. vydání, Prentice Hall, (1995).
3. Raymond A. Serway (1998). Principy fyziky (2. vydání). Fort Worth, Texas; Londýn: Saunders College.
4. David Griffiths (1999) [1981]. „7 Elektrodynamika“. In Alison Reeves (ed.). Úvod do elektrodynamiky (3. vydání). Upper Saddle River, New Jersey.
5. Matula, R. A. (1979). „Elektrický odpor mědi, zlata, palladia a stříbra.“ Journal of Physical and Chemical Reference Data.
6. Douglas Giancoli (2009) [1984]. „25 elektrických proudů a odporu“. In Jocelyn Phillips (ed.). Fyzika pro vědce a inženýry s moderní fyzikou (4. vydání). Upper Saddle River, New Jersey.
7. „Měděné drátěné stoly“. Národní úřad pro standardy Spojených států. Citováno 3. února 2014.
8. https://www.plansee.com/en/materials/niobium.html
9. Ocel AISI 1010, tažená za studena. Matweb
10. Karcher, Ch.; Kocourek, V. (prosinec 2007). „Nestability volného povrchu během elektromagnetického tvarování tekutých kovů“.
11. „JFE ocel“ (PDF). Citováno 2012. 10. 20.