Definitsioon ja mõõtmine
Elektriline takistus: See mõõdab, kui tugevalt materjal on elektrivoolu vastu. Tavaliselt tähistatakse seda sümboliga ρ (rho) ja selle ühikud on oomimeetrid (Ω·m) või mikrooomisentimeetrid (μΩ·cm).
Mõõtmine: Puhta raua elektritakistust saab mõõta erinevate tehnikate abil, näiteks neljapunkti-sondi meetodil või van der Pauw’ meetodil, mis on mõeldud materjalide eritakistuse täpseks määramiseks.
Puhta raua elektrilise takistuse omadused
Madal takistus: Puhtal raud on teiste metallidega võrreldes suhteliselt väikese elektritakistusega, mistõttu on see hea elektrijuht. Selle eritakistus on aga suurem kui mõnel teisel metallil, näiteks vasel ja alumiiniumil.
Temperatuuri sõltuvus: Puhta raua elektritakistus suureneb temperatuuri tõustes. Seda seetõttu, et temperatuuri tõustes suureneb aatomite vibratsioon, mis hajutab elektrone tõhusamalt ja vähendab nende liikuvust.
Magnetilised efektid: Magnetvälja olemasolu võib mõjutada ka puhta raua elektrilist takistust. Eelkõige võib puhta raua magnetresistentsus (takistuse muutumine magnetvälja tõttu) olla märkimisväärne, eriti madalatel temperatuuridel ja kõrgete magnetväljade korral.
Elektritakistust mõjutavad tegurid
Lisandid ja legeerivad elemendid: Lisandite või legeerivate elementide lisamine puhtale rauale võib oluliselt mõjutada selle elektritakistust. Näiteks on näidatud, et interstitsiaalse lämmastiku olemasolu raud-lämmastiku tahketes lahustes suurendab raua eritakistust.
Mikrostruktuur: Puhta raua mikrostruktuur, nagu tera suurus ja kristallograafiline orientatsioon, võivad samuti mõjutada selle elektrilist takistust. Need mõjud on aga üldiselt väiksemad kui lisandid ja legeerelemendid.
Töötlemine ja kuumtöötlus: Puhta raua töötlemine ja kuumtöötlus võib samuti mõjutada selle elektritakistust. Näiteks võib külmtöötlemine suurendada puhta raua eritakistust, tekitades kristallistruktuuris defekte ja nihkeid.
Madala elektritakistusega puhta raua rakendused
Elektrijuhid: Tänu heale elektrijuhtivusele kasutatakse puhast rauda elektrijuhtide, näiteks juhtmete ja kaablite valmistamisel. Suure jõudlusega rakenduste puhul eelistatakse aga sageli vaske ja alumiiniumi nende väiksema takistuse tõttu.
Elektromagnetilised seadmed: Puhast rauda kasutatakse ka elektromagnetiliste seadmete, näiteks trafode ja generaatorite valmistamisel, kus on eeliseks selle kõrge magnetiline läbilaskvus ja väike hüstereesikadu.