مقاومت ویژه و رسانندگی الکتریکی

مقاومت ویژه و رسانندگی الکتریکی ،
(که می‌تواند مقاومت ویژه و رسانندگی ویژه الکتریکی نیز خوانده شود) یک ویژگی نهادین (ذاتی) در مواد است که میزان توانایی ایستادگی، و، یا قابلیت هدایت مقدار معین‌شده‌ای از یک ماده را در برابر گذر جریان الکتریکی از آن، اندازه‌گیری و نشان می‌دهد و بنابرین نشان‌دهنده مقدار طبیعی اعمال مقاومت (ایستادگی) آن ماده و، یا میزان توانایی طبیعی رسانندگی آن است که در صورت نیاز می‌تواند در بررسی‌ها با مقاومت و رسانندگی ویژه مواد دیگر مقایسه شود.
داشتن ویژگی مقاومت حجمی کم، نشان‌دهنده اینست که این ماده به راحتی به جریان برق اجازه عبور می‌دهد. این ویژگی معمولا و به‌طور گسترده با نماد الفبای یونانی () با تلفظ (رو rho) نشان داده شده‌است. یکای مقاومت ویژه الکتریکی در سیستم بین‌المللی اس‌آی (اهم در متر ⋅m) است. برای مثال، در یک مکعب جامد با اندازه‌های: ۱m × ۱m × ۱m متر اگر مقاومت میان دو چهره مخالف را؛ مثلا با یک اهم‌متر، اندازه بگیریم و مقاومت بین دو نقطه تماس یک اهم ۱  خوانده شود، بنا بر تعریف: مقاومت ویژه الکتریکی ماده‌ای که این مکعب از آن ساخته شده ۱ است.
رسانندگی ویژه الکتریکی یا هدایت الکتریکی ویژه (که می‌تواند روی دیگر همان سکه مقاومت ویژه در نظر گرفته‌شود) برابر با وارون ضربی مقاومت الکتریکی ویژه است و اندازه‌گیری میزان قابلیت توانایی مواد برای عبوردادن جریان الکتریکی است. رسانندگی ویژه معمولا با نماد الفبای یونانی و با () با تلفظ (سیگما sigma) نشان داده می‌شود، اما  (kappa) (به ویژه در مهندسی برق) یا  (گاما) نیز گهگاه استفاده شده‌است. یکای رسانندگی ویژه الکتریکی در سیستم بین‌المللی اس‌آی (زیمنس بر متر S/m) است.
تعریف
علل رسانایی
نگاهی به نظریه نوارها
در فلزات
در نیم‌رسانا و عایق الکتریکی
پلازما
مقاومت ویژه و رسانندگی ویژه الکتریکی گونه‌های مواد
یکرسانای الکتریکی مانند یک فلز دارای رسانایی بالا و مقاومت کم است.
یک class="wikitable"
ها
متغیر
عایق‌ها
۱۰ ۱۶
ابرعایق‌ها
این جدول مقاومت ویژه الکتریکی، رسانندگی ویژه الکتریکی، و ضریب دمایی را برای چندین ماده گوناگون در ۲۰ درجه °C (۶۸ °F, ۲۹۳ K) را نشان می‌دهد.
Material ماده
(·m) at
(S/m) at
ضریب دمایی (K −1 )
منبع
کربن (graphene)
−0.0002
نقره
0.0038
مس
0.00404
Annealed مس
0.00393
طلا
0.0034
آلومینیم
0.0039
تنگستن
0.0045
Zinc
0.0037
نیکل
۰٫۰۰۶
لیتیوم
۰٫۰۰۶
آهن
0.005
پلاتین
0.00392
قلع
۰٫۰۰۴۵
Carbon steel (1010)
سرب
0.0039
تیتانیوم
۰٫۰۰۳۸
Grain oriented electrical steel
Manganin
0.000002
Constantan
0.000008
Stainless steel
0.00094
Mercury
0.0009
Nichrome
GaAs
to
to
Carbon (amorphous)
to
to
−0.0005
Carbon (graphite)
to ∥basal plane ⊥basal plane
to ∥basal plane ⊥basal plane
to
to
جرمانیوم
۲٫۱۷
−0.048
آب دریا
Swimming pool water
to
آب آشامیدنی
to
to
سیلیکان
چوب (مرطوب)
to
Deionized water
شیشه
to
to
Hard rubber
Wood (oven dry)
to
Sulfur
هوا
to
to
کربن (الماس)
Fused quartz
PET
تفلون
to
to
ضریب دمای موثر در درجه‌حرارت مختلف و درجه خلوص متفاوت مواد، متغیراست. مقدار ۲۰ درجه سانتیگراد اگر در دماهای دیگر استفاده شود تنها یک تقریب در حدود زمانی است. برای مثال، ضریب در دمای بالاتر برای مس کمتر می‌شود و معمولا در مقدار ۰٫۰۰۴۲۷ به دست می‌آید. .
نقره با مقاومت بسیار پایین؛ (هدایت بالا)، نمونه بارز و مشخص فلزات در این مورداست. گرگی گاموف به طور جامع و دقیقی ماهیت تعاملات فلزات را با الکترون‌ها در کتاب دانش برای همه و محبوب خود؛ (یک، دو، سه … بینهایت ۱۹۴۷ One, Two, Three … Infinity (1947))، این‌گونه خلاصه کرد:
از دیدگاه بیشتر فنی، مدل الکترون آزاد، شرحی پایه‌ای از جریان الکترون در فلزات را ارائه می‌دهد
چوب به طور گسترده‌ای به عنوان یک عایق بسیار خوب شناخته شده‌است، اما مقاومت الکتریکی چوب به گونه حساسی به میزان رطوبت آن بستگی دارد، در حالی که چوب خام فاکتور حداقل عایق بدتری از خشک‌ترین چوب است. ولی در هر صورت، یک ولتاژ به‌اندازه کافی بالا - مانند آذرخش یا برخی از خطوط برق با تنش بالا - می‌تواند منجر به شکست عایق و خطر برق گرفتگی حتی با چوب ظاهرا خشک شود.
قانون اهم
مقاومت الکتریکی عناصر (صفحه اطلاعات)