Měrný odpor (rezistivita) kovů – tabulka: měď, hliník, stříbro, Ω·m

Měrný odpor a rezistivita materiálů

Tabulka uvádí orientační měrný elektrický odpor kovů, slitin a technických materiálů při 20 °C. Hodnoty se používají při návrhu vodičů, odporových prvků, topných těles a elektrotechnických výpočtech.

Měrný odpor neboli rezistivita ρ je materiálová vlastnost, která vyjadřuje odpor materiálu proti průchodu elektrického proudu. Čím je rezistivita menší, tím lépe materiál vede proud. Jednotkou SI je ohm metr (Ω·m); v tabulkách kovů se často používá mikroohm centimetr (µΩ·cm).

Hodnoty v tabulce berte jako orientační. U čistých kovů závisí rezistivita na čistotě a zpracování, u slitin také na přesném složení. Uhlík a grafit mají široký rozsah hodnot podle struktury materiálu.

Teplotní závislost měrného odporu

U běžných kovů rezistivita s rostoucí teplotou přibližně lineárně roste. Pokud je tabulková hodnota vztažena k 20 °C, používá se v omezeném rozsahu teplot přibližný vztah:

ρ(t) = ρ₂₀ · [1 + α · (t − 20 °C)]

kde ρ₂₀ je měrný odpor při 20 °C, α je teplotní koeficient odporu [K⁻¹] a t je teplota ve stupních Celsia. U odporových slitin, například manganinu a konstantanu, je α velmi malé, takže se odpor s teplotou mění jen málo.

Tabulka měrného odporu při 20 °C
Materiál	Složení	ρ [µΩ·cm]	α [K⁻¹]	Použití
Cín	Sn	11,5	0,0042	Pájky, povrchové úpravy
Hliník	Al	2,828	0,0049	Vedení, instalace, lehké konstrukce
Kantal A‑1	72 % Fe, 20 % Cr, 5 % Al, 3 % Co	145	0,000 06	Vinutí pecí do 1300 °C
Konstantan	54 % Cu, 45 % Ni, 1 % Mn	49	−0,000 03	Přesné odpory, reostaty
Manganin	86 % Cu, 2 % Ni, 12 % Mn	48	0,000 01	Přesné odpory, bočníky
Měď	Cu	1,7–1,75	0,0039	Kabely, vinutí, plošné spoje
Mosaz	50–99 % Cu, Zn	7,5	0,002–0,007	Konstrukční materiál, kontaktní prvky
Nichrom	78 % Ni, 20 % Cr, 2 % Mn	108	0,0002	Vyhřívací tělesa do 1200 °C
Nikelin	67 % Cu, 30 % Ni, 3 % Mn	40	0,000 11	Reostaty, regulační odpory
Platina	Pt	10,9	0,0039	Elektrody, odporové teploměry
Stříbro	Ag	1,629	0,003 81	Kontakty, vodivé vrstvy, speciální elektronika
Tantal	Ta	15,5	0,003 82	Vysokoteplotní vakuové pece
Uhlík (grafit)	C	33–185	−0,006 až 0,0012	Elektrody, odporové pece, speciální topné prvky
Zlato	Au	2,35		Kontakty, elektronika
Železo	Fe	9,8	0,006	Konstrukční materiál, uzemnění, bleskosvody

Příměsi a poruchy krystalové mřížky rezistivitu kovů obvykle zvyšují. Proto mají slitiny zpravidla výrazně vyšší měrný odpor než čisté kovy. Hodnota rezistivity závisí nejen na složení materiálu, ale také na mechanickém a tepelném zpracování.

Zdroje: [17], HyperPhysics – Table of Resistivity, Engineering ToolBox – Resistivity and Conductivity.

Jak tabulku používat

Pro běžné srovnání vodičů stačí sledovat hodnotu ρ ve sloupci µΩ·cm. Menší číslo znamená lepší elektrický vodič. Pro výpočty v soustavě SI převeďte hodnotu na Ω·m:

1 µΩ·cm = 1 × 10⁻⁸ Ω·m

Odpor konkrétního vodiče závisí nejen na materiálu, ale také na délce a průřezu:

R = ρ · l / S

kde R je elektrický odpor, l délka vodiče a S plocha průřezu. Delší vodič má větší odpor, větší průřez odpor snižuje.

V praxi

Stříbro (1,63 µΩ·cm) je nejlepší běžný kovový vodič, ale pro běžné vodiče je příliš drahé.
Měď (cca 1,7–1,75 µΩ·cm) je standardní materiál pro kabely, vinutí a elektrické instalace.
Hliník (2,83 µΩ·cm) vede hůře než měď, ale je podstatně lehčí, proto se používá zejména u venkovních vedení.
Železo (9,8 µΩ·cm) má několikanásobně větší odpor než měď; hodí se spíše pro konstrukce, uzemnění a bleskosvody než pro běžné vodiče.
Konstantan a manganin mají vysoký měrný odpor a malý teplotní koeficient, proto se používají pro přesné odpory a měřicí bočníky.
Nichrom a kantal mají vysoký měrný odpor a dobrou tepelnou odolnost, takže se používají v topných tělesech a odporových pecích.

Časté dotazy

Co je rezistivita (měrný elektrický odpor)?: Rezistivita neboli měrný elektrický odpor ρ je materiálová vlastnost, která udává, jak silně materiál brání průchodu elektrického proudu. Čím je hodnota nižší, tím lepší je vodič. Jednotkou SI je ohm metr (Ω·m); v tabulkách kovů se často používá µΩ·cm.
Jaká je rezistivita mědi?: Měrný elektrický odpor mědi při 20 °C je přibližně 1,7–1,75 µΩ·cm podle čistoty a zpracování materiálu. To odpovídá přibližně 1,7 × 10⁻⁸ Ω·m. Teplotní koeficient mědi je přibližně 0,0039 K⁻¹.
Jaká je rezistivita hliníku?: Měrný elektrický odpor hliníku při 20 °C je přibližně 2,83 µΩ·cm, tedy asi 2,83 × 10⁻⁸ Ω·m. Hliník má vyšší rezistivitu než měď, ale je výrazně lehčí, proto se používá ve venkovních vedeních a v lehkých konstrukčních aplikacích.
Jaká je jednotka měrného odporu?: Jednotkou rezistivity v soustavě SI je Ω·m. V tabulkách kovů se často používá µΩ·cm. Převod je 1 µΩ·cm = 1 × 10⁻⁸ Ω·m.
Jak se počítá odpor vodiče z měrného odporu?: Odpor vodiče se počítá ze vztahu R = ρ · l / S, kde ρ je rezistivita materiálu, l délka vodiče a S průřez. Delší vodič má větší odpor, větší průřez odpor snižuje.
Jak se mění měrný odpor s teplotou?: Pro kovy v omezeném rozsahu teplot se používá přibližný vztah ρ(t) = ρ₂₀ · [1 + α · (t − 20 °C)], kde ρ₂₀ je rezistivita při 20 °C a α teplotní koeficient odporu. U běžných kovů rezistivita s teplotou roste, u odporových slitin může být změna velmi malá.
Proč se pro vodiče používá měď a hliník, ne stříbro?: Stříbro má nejnižší rezistivitu z běžných kovů, ale je drahé. Měď je jen mírně horší vodič a je podstatně levnější. Hliník má vyšší rezistivitu než měď, ale je lehký a levný, proto se hodí zejména pro venkovní vedení.
Proč mají slitiny větší měrný odpor než čisté kovy?: Příměsi a poruchy krystalové mřížky rozptylují vodivostní elektrony. Proto mají slitiny, například konstantan, manganin, nichrom nebo kantal, obvykle vyšší rezistivitu než čisté kovy. U odporových slitin je tato vlastnost záměrně využívána.

Související převody a tabulky

Doplňkový zdroj k jednotkám: BIPM – SI Brochure.