导体半导体绝缘体电阻率电流，电压，电阻，功率的计算公式
导体--半导体---绝缘体---电阻率--电流，电压，电阻，功率的计算公式2010-05-0822:25导体--半导体---绝缘体---电阻率--
湖北三本大学关于电流，电压，电阻，功率的计算公式2009-10-2508:27生活中的金属等一般都是导体，还有的绝缘体如布条、干燥的木棍
等被水湿润后会变成导体，还有陶瓷在高温下也会变成导体，生
活中一般没有现成的半导体，半导体一般是c族元素的金属.简单
的说生活中导体、半导体、绝缘体的界限是不明显的，他们在一
定条件下能互相转化.
半导体不是金属
从物理上定义就是禁带远小于绝缘体的材料
或者可以理解为很容易让不导电的材料变成导电的材料
常用的是硅半导体
当然还有金属氧化物等很多导体：银、铜、金、铝、锌、铂、锡、铁、铅、汞、石墨、水、酸、碱和盐类的熔化液。绝缘体：橡胶、塑料、陶瓷、云母、胶木、硅胶、绝缘纸、绝缘油、空气。半导体：硅、锗、硒。
半导体和超导体有什么区别和相同处?他们分别有什么作用?
顾名思义：导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料，叫做半导体(semiconductor).用处：最早的实用"半导体"是「电晶体(Transistor)/二极体(Diode)」。一、在无电收音机(Radio)及电视机(Television)中，作为"讯号放大器/整流器"用。二、近来发展「太阳能(SolarPower)」，也用在「光电池(SolarCell)」中。三、半导体可以用来测量温度，测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域，有较高的准确度和稳定性，分辨率可达0.1摄氏度，甚至达到0.01度也不
是不可能，线性度0.2%，测温范围-100~+300摄氏度，是性价比极高的一种测
定房温元件。物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等等。我们
通常把导电性和导电导热性差或不好的材料，如金刚石、人工晶体、琥珀、陶
瓷等等，称为绝缘体。而把导电、导热都比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。与导
体和绝缘体相比，半导体材料的发现是最晚的，直到20世纪30年代，当材料
的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术界认可。1911年，荷兰科学
家卡末林-昂内斯((HeikeKamerlingh-Onnes)用液氦冷却汞，当温度下降到
4.2K时，水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的「高温」，其实仍然是远低于冰点摄氏0℃的，对一般人来说算是
极低的温度。1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体
放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不
能通过超导体，这种现象称为抗磁性。经过科学家们的努力，超导材料的磁电
五四活动障碍已被跨越，下一个难关是突破温度障碍，即寻求高温超导材料。用处：超导
材料最诱人的应用是发电、输电和储能。由于超导材料在超导状态下具有零电
阻和完全的抗磁性，因此只需消耗极少的电能，就可以获得10万高斯以上的稳态强磁场。而用常规导体做磁体，要产生这么大的磁场，需要消耗3.5兆瓦的
电能及大量的冷却水，投资巨大。超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流
体发电机和超导输电线路等。超导发电机在电力领域，利用超导线圈磁体可以
将发电机的磁场强度提高到5万~6万高斯，并且几乎没有能量损失，这种发电
机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机提高5~10倍，达1万兆瓦，而体积却减少1/2，整机重量减轻1/3，发电效率提高50%。磁流
体发电机磁流体发电机同样离不开超导强磁体的帮助。磁流体发电发电，是利
用高温导电性气体(等离子体)作导体，并高速通过磁场强度为5万~6万高斯的
强磁场而发电。磁流体发电机的结构非常简单，用于磁流体发电的高温导电性
气体还可重复利用。超导输电线路超导材料还可以用于制作超导电线和超导变
压器，从而把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计，目前的铜或铝导线输电，约有15%的电能损耗在输电线路上，光是在中国，每年的电力损失即达1000多
亿度。若改为超导输电，节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。广阔的超
从那时起英语导应用高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。大电流应用即前述的超导发电、输电和
储能；电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应
用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。超导磁悬浮列车利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁
体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效
应可以制作高速超导磁悬浮列车。超导计算机高速计算机要求集成电路芯片上
的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，而散榄香烯口服乳
热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路，其元
件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作，不存在散热问题，
同时计算机的运算速度大大提高。此外，科学家正研究用半导体和超导体来制
造晶体管，甚至完全用超导体来制作晶体管。
什么是电阻率?计算公式是什么?
1)定义或解释电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制
成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。
公式R=ρL/S(2)单位国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米，常用单位是欧姆·平方毫米/米。(3)说明①电阻率ρ不仅和导体的材料有关，还和导体的温
度有关。在温度变化不大的范围内，：几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即ρ=ρo(1+at)。式中t是摄氏温度，ρo是O℃时的电阻率，a是电阻率温度
系数。②由于电阻率随温度改变而改变，所以对于某些电器的电阻，必须说明
它们所处的物理状态。如一个220V1OOW电灯灯丝的电阻，通电时是484欧姆，未通电时只有40欧姆
左右。③电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性，电阻是反映物体对电流阻碍作用的属性。下表是
几种金属导体在20℃时的电阻率.材料电阻率(Ωm)(1)银1.6×10-8(5)铂1.0
×10-7(9)康铜5.0×10-7(2)铜1.7×10-8(6)铁1.0×10-7(10)镍铬合金1.0×10-6(3)铝2.9×10-8(7)汞9.6×10-7(11)铁铬铝合金1.4×10-6(4)钨5.3×
10-8(8)锰铜4.4×10-7(12)铝镍铁合金1.6×10-6(13)石墨(8~13)×10-6可以
看出金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，非金属和一些金属氧化物更大，而绝缘体的电阻率极大.锗，硅，硒，氧化铜，硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大，我
们把这类材料叫做半导体(semiconductors).总结：常态下(由表可知)导电性能
最好的依次是银，铜，铝，这三种材料是最常用的，常被用来作为导线等，其中铜用的最为广，几乎现在的导线都是铜的(精密一起，特殊场合除外)铝线由于化学性
质不稳定容易氧化已被淘汰.银导电性能最好但由于成本高很少被采用，只有在
高要求场合才被使用，如精密仪器，高频震荡器，航天等.顺便说下金，在某些场合仪器上触点也有用金的，那是因为金的化学性质稳定故采用，并不是因为其电阻
率小所至.
计算所有关于电流，电压，电阻，功率的计算公式
1、串联电路电流和电压有以下几个规律:(如:R1，R2串联)①电
流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)③电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR2、并联电路电流和电压有以下几个规律:(如:R1，R2并联)①电
流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)③电阻:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)或。如果n个阻值相
端午节高速同的电阻并联，则有R总=R注意：并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小。电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。5、利
用W=UIt计算电功时注意:①式中的W、U、I和t是在同一段电路;②计算时单
位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。6、计算电功还可用以下
公式:W=I2Rt;W=Pt;W=UQ(Q是电量);【电学部分】1电流强度:I=Q电量/t2电阻:R=ρL/S3欧姆定律:I=U/R4焦耳定律:⑴Q=I2Rt普适公式)⑵Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R(纯电阻公式)5串联电路:⑴I=I1=I2⑵U=U1+U2⑶R=R1+R2⑷
U1/U2=R1/R2(分压公式)⑸P1/P2=R1/R26并联电路:⑴I=I1+I2⑵U=U1=U2⑶
1/R=1/R1+1/R2[R=R1R2/(R1+R2)]⑷I1/I2=R2/R1(分流公式)⑸P1/P2=R2/R17定
值电阻:⑴I1/I2=U1/U2⑵P1/P2=I12/I22⑶P1/P2=U12/U228电功:⑴
W=UIt=Pt=UQ(普适公式)⑵W=I^2Rt=U^2t/R(纯电阻公式)9电功率:⑴
P=W/t=UI(普适公式)⑵P=I2^R=U^2/R(纯电阻公式)
电流密度的问题：一般说铜线的电流密度取6A/mm，铝的取4A，考虑到大电流的趋肤效应，越大的电流取的越小一些，100A以上一般只能取到2.5左右，
另外还要考虑输电线路的线损，越长取的也要越小一些。