Связь между удельным электрическим сопротивлением и плотностью

Я только что прочитал этот ответ на EE.SE, и это вызвало у меня сомнения.

Если бы меня спросили, есть ли связь между удельным электрическим сопротивлением и плотностью вещества, я бы ответил отрицательно, но так ли это на самом деле?

Действительно ли нет (релевантной) связи между этими двумя объемными свойствами материала? Может ли кто-нибудь подтвердить или опровергнуть это и дать какое-то объяснение этому?

Я не вижу причин для существования связи между удельным сопротивлением и плотностью. Удельное сопротивление во многом зависит от электронной структуры (чаще всего — проводников различных типов). Эта структура каким-то образом зависит от плотности, но это не явная зависимость. Вы могли бы представить себе искажение решетки, сохраняющее плотность, что могло бы изменить удельное сопротивление на порядки величины. Более того, дефекты могут иметь значительное влияние на удельное сопротивление, в то время как плотность они изменяют очень незначительно, если вообще изменяют.

Ответы (3)

Между плотностью металла и его удельным электрическим сопротивлением нет никакой зависимости.

Существует большая база данных свойств материалов под названием MatWeb , которая рекомендуется в качестве законного источника данных библиотечными системами UCSD и Стэнфорда , Rose-Hulman и т. д.

Я взял данные примерно по 60 различным металлам и изобразил их в виде графика:

удельное сопротивление в зависимости от плотности для 60 металлов

Как видите, эмпирической зависимости нет. С теоретической точки зрения плотность связана с упаковкой атомов, а удельное сопротивление связано с электронной структурой.

Я признаю, однако, что газообразная медь является крайне плохим проводником.

Меня смущает сюжет в ответе выше. Плотность золота около 19, платины около 21. Самый плотный металл — осмий 22,6 г/см3. Что означают все точки выше 23 (большая часть диаграммы)? Я думаю, что это график зависимости удельного сопротивления от атомного номера!

Вот график зависимости плотности от удельного сопротивления. Корреляции высокого порядка нет, но данные, по-видимому, имеют границу слева (низкое удельное сопротивление). Серебро, медь, алюминий, кальций, натрий и литий определяют границу низкого удельного сопротивления и низкой плотности. Удельное сопротивление зависит от плотности электронов, которая примерно одинакова для всех металлов, и от подвижности электронов, которая сильно зависит от массы отдельных атомов в решетке металла, так что есть основания полагать, что это вносит свой вклад... но это явно не главное. только эффект.

Красные точки — это стабильные металлы, используемые в полупроводниковой промышленности для получения низкого удельного сопротивления. Ca, Na и Li обладают высокой реакционной способностью и в этом отношении бесполезны.

введите описание изображения здесь

Оптическая плотность среды не совпадает с физической плотностью. Физическая плотность материала относится к его весу к объему. Оптическая плотность материала относится к расстоянию между атомами среды.

https://www.physicsclassroom.com/class/refrn/Lesson-1/Optical-Density-and-Light-Speed

Поэтому я предполагаю, что электрическая плотность — это нечто иное, чем физическая плотность. При охлаждении вещества, т. е. уменьшении расстояния атомов друг от друга и изменении уровня электронных оболочек в атомах, в атоме изменяются и электрические силы.

https://www.researchgate.net/publication/277969319_Applications_of_Nanostructured_Carbon_Materials_in_Constructions_The_State_of_the_Art

https://www.seas.harvard.edu/haulab/publications/pdf/Ginsberg-Garner-and-Hau-Nature-445-623-(2007).pdf

Если расстояния между атомами меняются, то изменяется и вероятность столкновения электрона с атомом — электрическое сопротивление. Если уровни электронных оболочек меняются, то меняются и силы, необходимые для выбивания электрона из атома.

Извините за мой английский.

Связь между удельным электрическим сопротивлением и плотностью
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v