Resistivitas – definisi, rumus, satuan, penggunaan

Resistivitas adalah ukuran resistensi dari ukuran tertentu dari bahan tertentu untuk konduksi listrik. Ini juga dapat disebut sebagai hambatan listrik spesifik, atau resistivitas volume, meskipun istilah ini kurang banyak digunakan.

Meskipun bahan menahan aliran arus listrik, beberapa bahan lebih baik dalam menghantarkannya daripada yang lain. Resistivitas adalah angka yang memungkinkan perbandingan cara bahan yang berbeda memungkinkan atau menahan aliran arus.

Untuk memungkinkan angka resistivitas menjadi bermakna, unit khusus digunakan untuk resistivitas, dan ada rumus untuk menghitungnya dan menghubungkannya dengan resistansi dalam Ohm untuk ukuran material tertentu.

Bahan yang mudah menghantarkan arus listrik disebut konduktor dan memiliki resistivitas yang rendah. Bahan yang tidak mudah menghantarkan listrik disebut isolator dan bahan ini memiliki resistivitas yang tinggi.

Resistivitas bahan yang berbeda memainkan peran utama dalam memilih bahan yang digunakan untuk kabel listrik, dalam banyak komponen elektronik termasuk resistor, sirkuit terpadu dan banyak lagi.

Definisi resistivitas:

Resistivitas suatu zat adalah resistansi kubus dari zat yang memiliki tepi satuan panjang, dengan pemahaman bahwa arus mengalir normal ke muka yang berlawanan dan didistribusikan secara merata di atasnya.

Hambatan listrik adalah tahanan listrik per satuan panjang dan per satuan luas penampang pada suhu tertentu.

Satuan SI untuk resistivitas listrik adalah ohm⋅meter (Ω⋅m). Biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani , rho.

Meskipun satuan resistivitas SI, ohm meter umumnya digunakan, kadang-kadang angka akan terlihat dijelaskan dalam ohm sentimeter, cm.

Sebagai contoh, jika sebuah kubus padat dari bahan dengan dimensi 1 M3 memiliki kontak lembaran pada dua permukaan yang berlawanan yang tidak menimbulkan hambatan apa pun, dan hambatan antara kontak adalah 1 , maka resistivitas bahan tersebut dikatakan sebagai 1 & Omega: m.

Rumus / persamaan resistivitas

Resistivitas bahan didefinisikan dalam hal besarnya medan listrik di atasnya yang memberikan kerapatan arus tertentu. Dimungkinkan untuk merancang rumus resistivitas listrik.

ρ =EJ

Dimana:

  • ρ adalah resistivitas bahan dalam ohm meter, m
  • E adalah besar medan listrik dalam volt per meter, V⋅m-1
  • J adalah besar rapat arus dalam ampere per meter persegi, A⋅m-2

Banyak resistor dan konduktor memiliki penampang yang seragam dengan aliran arus listrik yang seragam. Oleh karena itu dimungkinkan untuk membuat rumus atau persamaan resistivitas listrik yang lebih spesifik, tetapi lebih banyak digunakan:

ρ =RAl

Dimana:

  • R adalah hambatan listrik dari spesimen seragam bahan yang diukur dalam ohm
  • l adalah panjang potongan bahan yang diukur dalam meter, m
  • A adalah luas penampang benda uji yang diukur dalam meter persegi, m2

Dapat dilihat dari persamaan bahwa resistansi dapat divariasikan dengan mengubah berbagai parameter yang berbeda.

Misalnya, menjaga resistivitas material konstan, resistansi sampel dapat ditingkatkan dengan menambah panjang, atau mengurangi luas penampang. Hal ini juga dapat dilihat dari persamaan resistivitas bahwa peningkatan resistivitas material akan meningkatkan resistansi dengan asumsi dimensi yang sama. Demikian pula penurunan resistivitas akan menurunkan resistansi.

Penggunaan praktis dari resistivitas

Resistivitas bahan penting karena memungkinkan bahan yang tepat untuk digunakan di tempat yang tepat dalam komponen listrik dan elektronik.

Bahan yang digunakan sebagai konduktor, misalnya pada kabel listrik dan kawat penghubung umum harus dapat memiliki tingkat resistivitas yang rendah. Ini berarti bahwa untuk luas penampang tertentu, resistansi kawat akan rendah. Pemilihan material yang tepat tergantung dari mengetahui sifat-sifatnya, salah satunya adalah resistivitasnya.

Sebagai contoh, tembaga adalah konduktor yang baik karena memberikan resistivitas tingkat rendah, biayanya tidak terlalu tinggi, dan juga memberikan karakteristik fisik lain yang berguna dalam banyak aplikasi listrik dan elektronik. Resistivitas tembaga adalah sekitar 1,7 x 10-8 ohm meter (atau 17. nΩm), meskipun angka akan sedikit berbeda sesuai dengan kelas tembaga

Bahan seperti tembaga dan bahkan aluminium memberikan tingkat resistivitas yang rendah dan ini membuatnya ideal untuk digunakan sebagai kabel dan kabel listrik – tembaga sering menjadi favorit. Perak dan emas memiliki nilai resistivitas yang jauh lebih rendah, tetapi karena harganya jauh lebih mahal, mereka tidak banyak digunakan. Namun, perak kadang-kadang digunakan untuk melapisi kabel di mana resistivitas rendah sangat penting, dan kedipan emas digunakan untuk permukaan perkawinan banyak konektor elektronik untuk memastikan kontak terbaik. Emas juga bagus untuk konektor listrik karena tidak menodai atau mengoksidasi seperti logam lainnya.

Bahan lain diperlukan untuk bertindak sebagai isolator, membawa arus sesedikit mungkin. Resistivitas isolator akan banyak orde besarnya lebih tinggi. Salah satu contohnya adalah udara dan ini memiliki angka resistivitas lebih dari 1,5 x 1014, yang dapat dilihat sangat, sangat jauh lebih tinggi daripada resistivitas tembaga.

Resistivitas listrik penting dalam banyak komponen elektronik lainnya. Dalam resistor misalnya resistivitas berbagai bahan merupakan kunci dalam membuat resistor memiliki resistansi yang tepat.

Resistivitas juga merupakan kunci dalam komponen elektronik lainnya. Untuk sirkuit terpadu, resistivitas bahan dalam chip sangat penting. Beberapa area perlu memiliki resistansi yang sangat rendah dan dapat menghubungkan area berbeda dari IC secara internal, sedangkan bahan lain perlu mengisolasi area yang berbeda. Sekali lagi, resistivitas penting untuk membuat ini terjadi.

Resistivitas adalah kunci di banyak bidang komponen elektronik serta untuk banyak bagian listrik juga.

Resistivitas listrik adalah parameter kunci untuk bahan yang akan digunakan dengan sistem listrik dan elektronik. Zat-zat dengan resistivitas listrik yang tinggi disebut isolator dan dapat digunakan untuk tujuan ini. Ini dengan tingkat resistivitas listrik yang rendah adalah konduktor yang baik dan dapat digunakan dalam berbagai aplikasi mulai dari kabel, hingga sambungan listrik dan banyak lagi.

Resistivitas – definisi, rumus, satuan, penggunaan
Kembali ke Atas