Sisältö
Materiaalit johtavat sähköä, koska niiden atomissa ja molekyyleissä on heikosti kiinnittyneitä elektroneja. Jos käytät materiaaliin jännitettä, se työntää irtonaisia elektroneja ja sähkövirta virtaa. Sähköjohtimella on vastus, koska tämä virtaus ei ole täydellinen; jotkut materiaalit, kuten hopea ja kupari, johtavat paremmin kuin toiset, mukaan lukien kumi ja lasi. Muoto, lämpötila ja muut tekijät vaikuttavat sähkövastukseen.
Lämpötila
Sähkö virtaa paremmin, kun johtimen atomit pysyvät liikkumattomina. Kun lämpö saa atomien värisemään, se lisää vastustuskykyä. Yleensä mitä kuumemmaksi esineestä tulee, sitä enemmän se vastustaa. Joillekin materiaaleille, kuten silikonille, tämä sääntö toimii päinvastoin; tietyllä lämpötila-alueella lämpö vähentää vastustuskykyä.
Materiaalit
Materiaalit, joissa on tiukasti sitoutuneita elektroneja, kuten muovi ja puu, ovat heikkoja sähköjohtimia ja erittäin lujia. Tutkijat eivät pidä heitä kuljettajina; sen sijaan he kutsuvat heitä "eristeiksi". Johtimien joukossa hiili ja pii ovat erittäin kestäviä. Metallien, kuten kuparin ja nikkelin, vastustuskyky on hyvin pieni.
Koko ja muoto
Pienillä, ohuilla johtimilla on suurempi vastus kuin suurilla ja paksuilla johtimilla, niin että kapea putki kestää paremmin nesteen virtausta kuin putki, jolla on suuri halkaisija. Tehokkaiden suuritehoisten teollisuuskoneiden johtimet ovat paljon suuremmat kuin pienitehoisten kulutuselektroniikan johtimet. Hehkulampun hehkulanka on hyvin ohut lanka, joka on suunniteltu tuottamaan lämpöä suuren sähkövastuksen avulla.
Ketju
Ihannetapauksessa nykyinen arvo ei vaikuta materiaalin vastukseen. Käytännössä materiaalit kuitenkin kuumenevat, kun sähkövirta kasvaa, mikä lisää vastusta. Tutkijat kutsuvat tätä vastustusta ei-ohmiseksi. "Vastuksiksi" kutsutut elektroniset komponentit osoittavat jatkuvaa vastusta virtasarjaan, vaikka ne myös lämpenevät, kun ne pakotetaan kuljettamaan liiallista virtaa.
