為什麼不同的材料有不同的電阻

流過導線的電流量與其兩端的電壓成正比。這意味著電線末端的電壓越大，該電線中的電流就越大。但同樣的電壓在不同材質的不同電線上，電流會有所不同。也就是說，如果不同電線上的電壓以相同的方式增加，那麼電流強度的增加將以不同的方式發生在不同的電線中，這取決於特定電線的特性。

對於每根導線，電流值對施加電壓的依賴性是獨立的，這種依賴性稱為 導體電阻 R…一般形式的電阻可以通過公式 R = U / I 找到，也就是說，作為施加到導體的電壓與該導體中在該電壓下發生的電流量的比率。

在給定電壓下，導線中的電流值越大，其電阻越低，為產生給定電流而必須施加到導線上的電壓越大，導線的電阻就越大。

由求電阻的公式可以表示電流I=U/R，這個表達式叫做 歐姆定律……由此可見，導線的電阻越大，電流越小。

可以說，電阻會阻止電流流動，阻止電壓（電線中的電場）產生更大的電流。因此，電阻表徵了特定的導體並且不依賴於施加到導體的電壓。當施加更高的電壓時，電流會更高，但比值 U / I，即電阻 R 不會改變。

事實上，電線的電阻取決於電線的長度、橫截面積、電線的材質和當前溫度。導體的物質通過所謂的值與其電阻有關 反抗.

電阻是表徵導體材料的特性，表示如果這種導體的截面積為1平方米，長度為1米，則由給定物質製成的導體將具有多大的電阻。 1米長、1平方米截面積的電線，由不同的物質組成，其電阻也不同。

底線是對於任何物質（通常有 金屬，因為電線通常由金屬製成）具有自己的原子和分子結構。關於金屬，我們可以說說晶格的結構和自由電子的數量，不同的金屬是不一樣的。給定物質的電阻率越低，由它製成的導體傳導電流的能力就越好，也就是說，它越能讓電子通過自身。

銀、銅和鋁的電阻率較低。鐵和鎢要大得多，合金就更不用說了，有的合金的電阻超過純金屬幾百倍。導線中自由電荷載流子的濃度明顯高於電介質中的濃度，這就是為什麼導線的電阻總是更高的原因。

如上所述，所有物質傳導電流的能力都與其中載流子（電荷載流子）的存在有關——移動的帶電粒子（電子、離子）或準粒子（例如，半導體中的空穴）可以在給定物質中移動很長的距離，我們可以簡單地說，我們的意思是這樣的粒子或準粒子必須能夠在給定物質中移動任意大的距離，至少是宏觀的距離。

由於電流密度越高，自由載流子的濃度越大，它們的平均移動速度就越高，因此在給定特定環境中取決於載流子類型的遷移率也很重要。載流子的遷移率越大，該介質的電阻就越低。

較長的電線具有較高的電阻。畢竟，電線越長，來自晶格的離子就越多，在形成電流的電子路徑中相遇。這意味著電子在途中遇到的障礙越多，它們的速度就越慢，這意味著它會減少 電流大小.

具有大橫截面的導體為電子提供了更多的自由度，就好像它們不是在狹窄的管子中移動，而是在寬闊的路徑中移動。電子在更寬敞的條件下更容易移動，形成電流，因為它們很少與晶格的節點碰撞。這就是為什麼較粗的電線電阻較小的原因。

因此，導體的電阻與導體的長度、製成導體的物質的電阻率成正比，與其橫截面積成反比。極限阻力公式包括這三個參數。

但是上面的公式中沒有溫度。同時，眾所周知，導體的電阻很大程度上取決於其溫度。事實上，物質電阻的參考值通常是在+ 20°C的溫度下測量的。因此，這裡仍將溫度考慮在內。不同物質溫度都有電阻參考表。

金屬的特點是電阻隨溫度升高而增加。

這是因為隨著溫度的升高，晶格的離子開始振動得越來越厲害，對電子運動的干擾也越來越大。但在電解質中，離子帶有電荷，因此，隨著電解質溫度的升高，電阻反而降低，因為離子的解離加速，它們移動得更快。

在半導體和電介質中，電阻隨溫度升高而降低。這是因為大多數電荷載流子的濃度隨著溫度的升高而增加。表示電阻隨溫度變化的值稱為 電阻溫度係數.