Résistivité
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La résistivité d'un matériau représente sa capacité à s'opposer à la circulation du courant électrique. Elle correspond à la résistance d'un tronçon de matériau de 1 m de longueur et de 1 m2 de section ; elle est exprimée en Ω·m. C'est la grandeur inverse de la conductivité électrique.
La résistivité des matériaux dépend de la température :
- Pour les métaux, à la température ambiante, elle croit linéairement avec la température. Cet effet est utilisé pour la mesure de température (sonde Pt 100)
- Pour les semi-conducteurs, elle décroît fortement avec la température, la résistivité peut aussi dépendre de la quantité de rayonnement (lumière visible, infra-rouge,ect..), absorbé par le composant.
La résistivité est généralement symbolisée par la lettre grecque rho (ρ).
Sommaire |
[modifier] Résistivités usuelles
[modifier] Métaux
| Nom du métal | Résistivité (Ω·m) |
|---|---|
| Argent | 16 . 10-9 |
| Cuivre | 17 . 10-9 |
| Or | 22 . 10-9 |
| Aluminium | 27 . 10-9 |
| Magnésium | 46 . 10-9 |
| Bronze | 50 . 10-9 |
| Zinc | 60 . 10-9 |
| Nickel | 70 . 10-9 |
| Laiton | 70 . 10-9 |
| Cadmium | 76 . 10-9 |
| Platine | 94 . 10-9 |
| Fer | 104 . 10-9 |
| Étain | 142 . 10-9 |
| Plomb | 207 . 10-9 |
| Germanium | 46 . 10-8 |
| Mercure | 96 . 10-8 |
| Nichrome | 100 . 10-8 |
| Carbone | 3500 . 10-8 |
L'argent est visiblement le meilleur conducteur d'électricité.
[modifier] Isolants
| nom du matériau | résistivité (Ω·m) |
|---|---|
| eau distillée | 109 |
| verre | 1017 |
| polystyrène | 1020 |
[modifier] Mesure de la résistivité
[modifier] Résistivité des sols
On utilise un ohmmètre à 4 fils et la méthode de Wenner :
On plante 4 piquets alignés et équidistants notés 1, 2, 3 et 4. Le courant de mesure est injecté entre les piquets 1 et 4 et la résistance est mesurée entre 2 et 3. Si la distance entre 2 piquets est égale à D, la résistivité du sol se calcule avec la formule :
[modifier] Résistivité des couches minces
La méthode 4 pointes ou méthode de Van der Pauw est utilisable pour mesurer la résistivité d’une couche mince. Il faut placer les 4 pointes près des bords de la couche à caractériser.
Soit un rectangle dont les côtés sont numérotés de 1 à 4 en partant du bord supérieur, et en comptant dans le sens des aiguilles d'une montre. On injecte le courant entre deux points du bord 1 et on mesure la tension entre les deux points du bord opposé (bord 3). Le rectangle pouvant ne pas être strictement un carré nous effectuons une deuxième mesure en injectant cette fois ci le courant entre les deux points du bord 4, et comme précédemment nous mesurons ensuite la tension entre les deux points du bord opposé (bord 2). Il suffit ensuite de calculer à l’aide de la loi d’ohm, le rapport V/I pour chaque configuration de mesures.
Nous obtenons ainsi 
et 
.
La résistivité 
est la solution de l'équation dite équation de Van der Pauw :
où 
est l'épaisseur de la couche.
Une méthode de résolution consiste à calculer la résistance équivalente par la formule suivante :
étant le facteur de forme obtenu d’après la relation :
Nous calculons ensuite la résistivité avec :
[modifier] Voir aussi
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