Az elektromos áramról szóló cikk az elektromos áram sűrűségét tárgyalta, és az elektromos mezőt is ugyanebben a cikkben ismertették. Elektromos mező és elektromos áram létezik egy vezetőben, ha a vezetőn keresztül potenciálkülönbség van ; fordítva, ha nincs potenciálkülönbség, akkor sem elektromos mező, sem elektromos áram nem létezik.
Egy fémvezetőben az elektromos mező egyenesen arányos az áramsűrűséggel, ahol az elektromos mező és az áramsűrűség aránya állandó. Az elektromos mező és az áramsűrűség arányát fajlagos ellenállásnak vagy fajlagos ellenállásnak nevezzük . Matematikailag az elektromos mező, az áramsűrűség és a fajlagos ellenállás közötti kapcsolatot a következő egyenlet fejezi ki:
Leírás: ρ = fajlagos ellenállás, E = elektromos térerősség, J = áramsűrűség
Az elektromos tér egyik képlete E = V/s, ahol V = az elektromos potenciálkülönbség = az elektromos feszültség, s pedig a távolság, tehát az elektromos tér mértékegysége volt/méter (V/m). Az áramsűrűség képlete J = I/A, ahol I = az elektromos áram és A = a vezető keresztmetszeti területe, tehát az áramsűrűség mértékegysége amper/méter a négyzeten (A/m² ) . Az ellenállás képlete ρ = E/J, tehát az ellenállás mértékegysége V/m: A/m² = V/mxm² / A = V/A (m) = Ω m (értsd: Ohmmérő). Az Ω = volt/amper az elektromos ellenállás mértékegysége, amelynek működését az Ohm törvényéről szóló cikk ismerteti.
A legnagyobb ellenállásértékekkel az elektromos szigetelők vagy a rossz minőségű elektromos vezetők rendelkeznek, míg a legalacsonyabb ellenállásértékekkel az elektromos vezetők vagy a jó minőségű elektromos vezetők. Minél jobban vezeti egy vezető az elektromos áramot, annál kisebb az ellenállása . A legnagyobb és a legkisebb ellenállású fémvezetők sorrendje az ón, acél, alumínium, arany, réz, ezüst. Tehát arra lehet következtetni, hogy egy tárgy ellenállásértéke a tárgy elektromos áram gátlására való képességének mértékét jelzi.
Egy jó vezető, amely engedelmeskedik Ohm törvényének, egy bizonyos hőmérsékleten az ellenállása független az elektromos tértől, ami azt jelenti, hogy ha az elektromos tér nagysága változik, az ellenállás értéke nem változik. Fordítva, egy olyan vezető, amely nem engedelmeskedik Ohm törvényének, az ellenállása függ az elektromos tértől, ami azt jelenti, hogy ha az elektromos tér nagysága változik, az ellenállás értéke is változik.
Egy fémvezető ellenállása függ a hőmérséklettől. A hőmérséklet növekedésével az ellenállás növekszik; fordítva, a hőmérséklet csökkenésével az ellenállás csökken. A hőmérséklet növekedésével az atomok gyorsabban mozognak és rendezetlenebbé válnak, ami akadályozza az elektronok mozgását és lassítja azok áramlását. A hőmérséklet csökkenésével az atomok lassabban mozognak és rendezettebbé válnak, ami simább elektronáramlást tesz lehetővé.
Az ellenállás inverze a vezetőképesség. Matematikailag az ellenállás és a vezetőképesség közötti kapcsolatot a következő egyenlet fejezi ki:
σ = 1/ρ
Leírás: σ = vezető vezetőképesség, ρ = vezető fajlagos ellenállása.
Az ellenállás mértékegysége Ωm, így a vezetőképesség mértékegysége 1/Ωm = (Ωm)-1
A legmagasabb vezetőképességi értékekkel az elektromos vezetők vagy a jó elektromos vezetők rendelkeznek, míg a legalacsonyabb vezetőképességi értékekkel az elektromos szigetelők vagy a rossz elektromos vezetők. Minél jobban vezeti egy vezető az elektromos áramot, annál nagyobb a vezetőképessége. A legnagyobb és a legalacsonyabb vezetőképességű fémvezetők sorrendje az ezüst, réz, arany, alumínium, acél és ón. Tehát arra lehet következtetni, hogy egy tárgy vezetőképességi értéke a tárgy elektromos áram vezetésére való képességének mértékét jelzi. Az ezüst nagy vezetőképességgel rendelkezik, de drága, ezért a rezet szélesebb körben használják elektromos áram vezetőjeként.
