Съпротивителност или коефициент на съпротивлението
Съпротивителността или коефициентът на съпротивлението е свойство на веществото, което му позволява да оказва противодействие на тока, минаващ през него. Съпротивителността или коефициентът на съпротивлението на всяко вещество може лесно да бъде изчислен от формулата, изведена от Законите за съпротивлението.
Закони за съпротивлението
Съпротивлението на всеки материал зависи от следните фактори:
Дължина на веществото.
Площ на пресечното сечение на веществото.
Природа на материала на веществото.
Температура на веществото.
Има четири (4) закона за съпротивлението, от които съпротивителността или специфичната съпротивителност на всеки материал може лесно да бъде определена.
Първи закон за съпротивителност
Съпротивлението на веществото е директно пропорционално на дължината на веществото. електрическото съпротивление R на веществото е
Където L е дължината на веществото.
Ако дължината на веществото се увеличи, пътят, изминат от електроните, също се увеличава. Ако електроните пътуват по-дълго, те се сблъскват повече и следователно броят на електроните, минаващи през веществото, намалява; следователно токът през веществото намалява. С други думи, съпротивлението на веществото се увеличава с увеличаването на дължината на веществото. Тази връзка е линейна.
Втори закон за съпротивителност
Съпротивлението на веществото е обратно пропорционално на площта на пресечното сечение на веществото. Електрическото съпротивление R на веществото е
Където A е площта на пресечното сечение на веществото.
Токът през всеки материал зависи от броя на електроните, минаващи през пресечното сечение на веществото в единица време. Така, ако пресечното сечение на всеки материал е по-голямо, то повече електрони могат да преминат през пресечното сечение. Преминаването на повече електрони през пресечното сечение в единица време причинява повече ток през веществото. При фиксирано напрежение, повече ток означава по-малко електрическо съпротивление и тази връзка е линейна.
Съпротивителност
Комбинирайки тези два закона, получаваме,
Където, ρ (ро) е константа на пропорционалност и известна като съпротивителност или специфична съпротивителност на материала на проводника или веществото. Ако положим, L = 1 и A = 1 в уравнението, получаваме, R = ρ. Това означава, че съпротивлението на материал с единична дължина и единична площ на пресечното сечение е равно на неговата съпротивителност или специфична съпротивителност. Съпротивителността на материал може да бъде дефинирана и като електрическото съпротивление между противоположни лица на куб с единичен обем от този материал.
Трети закон за съпротивителност
Съпротивлението на веществото е директно пропорционално на съпротивителността на материалите, от които е направено веществото. Съпротивителността на всички материали не е еднаква. Тя зависи от броя на свободните електрони, размера на атомите на материалите, типа на връзките в материалите и много други фактори на структурата на материалите. Ако съпротивителността на материал е висока, съпротивлението, предлагано от веществото, направено от този материал, е високо и обратно. Тази връзка също е линейна.
Четвърти закон за съпротивителност
Температурата на веществото също влияе на съпротивлението, предлагано от веществото. Това е така, защото, енергията от топлината причинява повече междаатомната вибрация в металите, и следователно електроните срещат повече препятствия при движение от край с по-ниско потенциал до край с по-висок потенциал. Следователно, в метални вещества, съпротивлението се увеличава с увеличаването на температурата. Ако веществото е неметално, с увеличаването на температурата, повече ковалентни връзки се разбиват, това причинява повече свободни електрони в материала. Следователно, съпротивлението намалява с увеличаването на температурата.
Ето защо споменаването на съпротивлението на всеки материал без споменаване на неговата температура е безсмислено.
Мера за съпротивителност
Мерата за съпротивителност може лесно да бъде определена от нейното уравнение
Мерата за съпротивителност е Ω – m в MKS система и Ω – cm в CGS система, и 1 Ω – m = 100 Ω – cm.
Списък на съпротивителността на различни често използвани материали