電阻 - 導體對電流阻礙作用的大小
導體對電流的阻礙作用就叫該導體的電阻。電阻(Resistor,通常用“R”表示)是一個物理量,在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。
金屬導體中的電流是自由電子定向移動形成的。自由電子在運動中要與金屬正離子頻繁碰撞,每秒鐘的碰撞次數(shù)高達1015左右。這種碰撞阻礙了自由電子的定向移動,表示這種阻礙作用的物理量叫作電阻。
電阻的單位是歐姆,簡稱歐,用希臘字母“Ω”表示。常用的電阻單位還有千歐姆 - KΩ,兆歐姆 - MΩ。
電阻是導體本身的一種屬性,因此導體的電阻與導體是否接入電路、導體中有無電流、電流的大小等因素無關。超導體的電阻率為零,所以超導體電阻為零。

簡介
金屬導體中的電流是自由電子定向移動形成的。自由電子在運動中要與金屬正離子頻繁碰撞,每秒鐘的碰撞次數(shù)高達1015左右。這種碰撞阻礙了自由電子的定向移動,表示這種阻礙作用的物理量叫作電阻。不但金屬導體有電阻,其他物體也有電阻。導體的電阻是由它本身的物理條件決定的,金屬導體的電阻是由它的材料性質(zhì)、長短、粗細(橫截面積)以及使用溫度決定的。
電阻是描述導體導電性能的物理量,用R表示。電阻由導體兩端的電壓U與通過導體的電流I的比值來定義,即:
所以,當導體兩端的電壓一定時,電阻愈大,通過的電流就愈?。环粗?,電阻愈小,通過的電流就愈大。因此,電阻的大小可以用來衡量導體對電流阻礙作用的強弱,即導電性能的好壞。電阻的量值與導體的材料、形狀、體積以及周圍環(huán)境等因素有關。
電阻率描述導體導電性能的參數(shù)。對于由某種材料制成的柱形均勻?qū)w,其電阻R與長度L成正比,與橫截面積S成反比,即:
式中ρ為比例系數(shù),由導體的材料和周圍溫度所決定,稱為電阻率。它的國際單位制 - SI是歐姆·米 - Ω·m。常溫下一般金屬的電阻率與溫度的關系為:
式中ρ0為0℃時的電阻率;α為電阻的溫度系數(shù);溫度t的單位為攝氏溫度。半導體和絕緣體的電阻率與金屬不同,它們與溫度之間不是按線性規(guī)律變化的。當溫度升高時,它們的電阻率會急劇地減小。呈現(xiàn)出非線性變化的性質(zhì)。
計算公式
串聯(lián):
并聯(lián):,特別地,兩個電阻并聯(lián)式也可表示為。
定義式:。
決定式:(ρ表示電阻的電阻率,是由其本身性質(zhì)決定,L表示電阻的長度,S表示電阻的橫截面積)。
單位
電阻的單位是歐姆,簡稱歐,用希臘字母“Ω”表示。常用的電阻單位還有千歐姆 - KΩ,兆歐姆 - MΩ,它們的關系是:
1KΩ=1000Ω,1MΩ=1000KΩ
在電原理圖中為了簡便,一般將電阻值中的“Ω”省去,凡阻值在千歐以下的電阻,直接用數(shù)字表示;阻值在千歐以上的,用“K”表示;兆歐以上的用“M”表示。
影響因素
1、長度:當材料和橫截面積相同時,導體的長度越長,電阻越大。
2、橫截面積:當材料和長度相同時,導體的橫截面積越小,電阻越大。
3、材料:當長度和橫截面積相同時,不同材料的導體電阻不同。
4、溫度:對大多數(shù)導體來說,溫度越高,電阻越大,如金屬等;對少數(shù)導體來說,溫度越高,電阻越小,如碳。
電阻是導體本身的一種屬性,因此導體的電阻與導體是否接入電路、導體中有無電流、電流的大小等因素無關。超導體的電阻率為零,所以超導體電阻為零。
超導現(xiàn)象
各種金屬導體中,銀的導電性能是最好的,但還是有電阻存在。20世紀初,科學家發(fā)現(xiàn),某些物質(zhì)在很低的溫度時,如鋁在1.39K(-271.76℃)以下,鉛在7.20K(-265.95℃)以下,電阻就變成了零。這就是超導現(xiàn)象,用具有這種性能的材料可以做成超導材料。已經(jīng)開發(fā)出一些“高溫”超導材料,它們在100K(-173℃)左右電阻就能降為零。
如果把超導現(xiàn)象應用于實際,會給人類帶來很大的好處。在電廠發(fā)電、運輸電力、儲存電力等方面若能采用超導材料,就可以大大降低由于電阻引起的電能消耗。如果用超導材料制造電子元件,由于沒有電阻,不必考慮散熱的問題,元件尺寸可以大大的縮小,進一步實現(xiàn)電子設備的微型化。
