电阻
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| 電磁學 | ||
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電阻 是物質中阻碍电荷流动的物理量，亦即電阻值，单位为“欧姆”（Ω，Ohm）。
當中 R為電阻（以歐姆計算）、V 為電壓（以伏特計算）而 I為電流（以安培計算）。
目录 |
[编辑] 電阻率
電阻率（resistivity）是指单位长度、单位截面的某种物質的电阻，常用单位为“歐姆·厘米”，其倒数为電導率。
电阻率较低的物质被称为导体，常见导体主要为金屬，而自然界中導電性最佳的是銀。其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等，電阻率較高，一般稱為絕緣體。介于导体和绝缘体之间的物质 (如硅) 则称半导体。
電阻率的科學符號為 ρ 。
已知物体的电阻，可由电阻率ρ、长度 l 与截面面积 A 计算：
在上式中，
| 物质 | 電阻率 (Ωm) | 电阻温度係数(導體溫度為20°C)
(電阻率及溫度係數皆和導體當時的溫度有關) (溫度和溫度係數的關係可參考 http://www.nihs.tp.edu.tw/~nihsw9/ele/2/5.htm) |
|---|---|---|
| 銀 | 1.59×10−8 | .0038 |
| 銅 | 1.7×10−8 | .0039 |
| 金 | 2.44×10−8 | .0034 |
| 鋁 | 2.82×10−8 | .0039 |
| 鎢 | 5.6×10−8 | .0045 |
| 黃銅 | 8×10−8 | .0015 |
| 鐵 | 1.0×10−7 | .005 |
| 鉑 | 1.1×10−7 | .00392 |
| 鉛 | 2.2×10−7 | .0039 |
| 錳加寧 | 4.82×10−7 | .000002 |
| 康銅 | 4.9×10−7 | |
| 汞 | 9.8×10−7 | .0009 |
| 鎳鉻合金 | 1.50×10−6 | .0004 |
| 碳 | 3.5×10−5 | -.0005 |
| 鍺 | 4.6×10−1 | -.048 |
| 矽 | 6.40×102 | -.075 |
| 玻璃 | 1010 至 1014 | 無 |
[编辑] 電阻的產生
[编辑] 金属
金属由一群依一定規則排列原子構成，每顆原子均有一层（或多层）由电子組成的外殼。这些在外殼的电子能脫离原子核的吸引力而到处流动，是金属能導电的主要原因。当金属兩端产生电勢差（即电压）时，电子因电场的影晌而作規则的流动，是为电流。在现实中，物质的原子排列不可能為完全规则，因此电子在流动途中會被不按規则排列的原子打散，是为电阻的來源。
[编辑] 半導體與絕緣體
[编辑] 能量帶理論
根据量子力学，电子的能量不会维持在某个定值，但会停留在某个等级 (电子的能量值不能在不属於任何等级的範围內)。这些能量值等级至少可分为两组，一组称為传導带，另一组称价能带。传導带的能量等级通常要高一些，而能量值在传導带的电子能在电场中自由流动。
在绝缘体和半導体中，原子之间相互影晌，使传導带和价能带之间出现了一个禁制带，即电子无法拥有的能量值地带。在这些物质中導电需要较大的能量，以协助电子自价能带躍升至传導带。因此，即使對这些物质施加大的电压，产生的电流仍较導电体为小。
[编辑] 半導体
另外，半導体的电阻性质可以调校。如微量的砷或硼被加到半導体中，会产生额外的电子或「洞」 (缺少电子的地方)，兩者均可以在半導体中流动。这种经过掺雜的半導体是二极管、三极管等电子配件的重要原料。
[编辑] 離子液體（電解質）
在电解质中，电流是由带电的离子的流动産生，因此液体的电阻很受盐的浓度所影晌。譬如蒸餾水是绝缘体，但盐水就是很好的導电体。
在生物体內的膜，离子盐负责电流的传送。膜中的小孔道会选择什么的离子可以通过。这直接決定膜的电阻值。
[编辑] 微分電阻
如電阻跟隨電壓及電流變動，則可定義微分電阻為：
微分電阻的單位仍為歐姆，惟微分電阻值與基本的電阻值並不一致。微分電阻值有可能因有關儀器的特性而出現負值，稱為負電阻。然而，基本電阻 (即電壓與電流的商) 永遠為正值。
[编辑] 溫度對電阻的影響
溫度对不同物质的电阻值均有不同的影晌。
[编辑] 導电体
上式中的 a 称为电阻的溫度係數。
[编辑] 半導体
未經掺雜的半導体的电阻隨溫度而下降，两者成几何关係：
有掺雜的半導体變化較为复杂。当溫度从绝对零度上升，半導体的电阻先是減少，到了绝大部份的带电粒子 (电子或电洞/空穴) 离开了它們的载体後，电阻会因带电粒子的活动力下降而隨溫度稍为上升。当溫度升得更高，半導体会产生新的载体 (和未经掺雜的半導体一样) ，原有的载体 (因渗雜而产生者) 重要性下降，於是电阻会再度下降。
[编辑] 绝缘体和电解质
绝缘体和电解质的电阻與溫度的关係一般不成比例，而且不同物质有不同的變化，故不在此列出概括性的算式。
