अडथळ्याचा प्रकार

विद्युत प्रवाहावरील लेखात विद्युत प्रवाहाच्या घनतेची चर्चा केली आहे आणि विद्युत क्षेत्रावरील लेखात विद्युत क्षेत्राचेही स्पष्टीकरण दिले आहे. जेव्हा वाहकाच्या दोन्ही टोकांमध्ये विभवांतर असते, तेव्हा त्या वाहकामध्ये विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत प्रवाह अस्तित्वात असतात ; याउलट, जर विभवांतर नसेल, तर विद्युत क्षेत्र किंवा विद्युत प्रवाह यांपैकी काहीही अस्तित्वात नसते.

धातूच्या वाहकामध्ये, विद्युत क्षेत्र हे विद्युत प्रवाहाच्या घनतेच्या समानुपाती असते, जिथे विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत प्रवाहाची घनता यांचे गुणोत्तर स्थिर असते. विद्युत क्षेत्र आणि विद्युत प्रवाहाची घनता यांच्या गुणोत्तराला रोधकता किंवा विशिष्ट रोध म्हणतात . गणितानुसार, विद्युत क्षेत्र, विद्युत प्रवाहाची घनता आणि विशिष्ट रोध यांच्यातील संबंध खालील समीकरणात व्यक्त केला जातो:

वर्णन: ρ = विशिष्ट रोध, E = विद्युत क्षेत्र, J = विद्युत प्रवाह घनता

विद्युत क्षेत्राच्या सूत्रांपैकी एक सूत्र आहे E = V/s, जिथे V = विद्युत विभवांतर = विद्युत व्होल्टेज आणि s = अंतर आहे, म्हणून विद्युत क्षेत्राचे एकक व्होल्ट/मीटर (V/m) आहे. विद्युत प्रवाहाच्या घनतेचे सूत्र आहे J = I/A, जिथे I = विद्युत प्रवाह आणि A = वाहकाचे आडवे क्षेत्रफळ आहे, म्हणून विद्युत प्रवाहाच्या घनतेचे एकक अँपिअर/मीटर वर्ग (A/m²) आहे ^. रोधकतेचे सूत्र आहे ρ = E/J, म्हणून रोधाचे एकक V/m आहे: A/m² ⁼ V/m x ^m² /A = V/A (m) = Ω m (ओहम मीटर). Ω = व्होल्ट/अँपिअर हे विद्युत रोधाचे एकक आहे, या एककाविषयी ओहमच्या नियमावरील लेखात स्पष्टीकरण दिले आहे.

सर्वाधिक रोधकता विद्युतरोधक किंवा दुर्बल विद्युतवाहकांमध्ये आढळते, तर सर्वात कमी रोधकता विद्युतवाहक किंवा सुवाहकांमध्ये आढळते. एखादा वाहक विद्युत प्रवाह जितका चांगल्या प्रकारे वाहून नेतो, तितकी त्याची रोधकता कमी असते. सर्वाधिक ते सर्वात कमी रोधकता असलेल्या धातूंच्या वाहकांचा क्रम कथील, पोलाद, ॲल्युमिनियम, सोने, तांबे, चांदी असा आहे. त्यामुळे असा निष्कर्ष काढता येतो की, एखाद्या वस्तूची रोधकता ही त्या वस्तूची विद्युत प्रवाह रोखण्याची क्षमता दर्शवते.

ओहमच्या नियमाचे पालन करणाऱ्या सुवाहकाची, एका विशिष्ट तापमानावर, रोधकता विद्युत क्षेत्रावर अवलंबून नसते, म्हणजेच विद्युत क्षेत्राचे परिमाण बदलले तरी रोधकता बदलत नाही. याउलट, ओहमच्या नियमाचे पालन न करणाऱ्या वाहकाची रोधकता विद्युत क्षेत्रावर अवलंबून असते, म्हणजेच विद्युत क्षेत्राचे परिमाण बदलले तरी रोधकता बदलते.

धातूच्या वाहकाची रोधकता तापमानावर अवलंबून असते. तापमान वाढल्यास रोधकता वाढते; याउलट, तापमान कमी झाल्यास रोधकता कमी होते. तापमान वाढल्यास, अणू अधिक वेगाने फिरतात आणि अधिक अव्यवस्थित होतात, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉनच्या हालचालीत अडथळा येतो आणि त्यांचा प्रवाह मंदावतो. तापमान कमी झाल्यास, अणू अधिक हळू फिरतात आणि अधिक संघटित होतात, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह अधिक सुरळीत होतो.

रोधकतेचा व्यस्त म्हणजे वाहकता होय. गणितानुसार, रोधकता आणि वाहकता यांच्यातील संबंध खालील समीकरणाने व्यक्त केला जातो:
σ = 1/ρ
वर्णन: σ = वाहकाची वाहकता, ρ = वाहकाची रोधकता.
रोधकतेचे एकक Ωm आहे, म्हणून वाहकतेचे एकक 1/Ωm = (Ωm) आहे.^-1

सर्वाधिक विद्युत वाहकता मूल्ये विद्युत वाहकांमध्ये किंवा सुवाहकांमध्ये आढळतात, तर सर्वात कमी विद्युत विसंवाहकांमध्ये किंवा दुर्बल विद्युत वाहकांमध्ये आढळतात. एखादा वाहक विद्युत प्रवाह जितका चांगल्या प्रकारे वाहून नेतो, तितकी त्याची वाहकता जास्त असते. सर्वाधिक ते सर्वात कमी वाहकता असलेल्या धातूंच्या वाहकांचा क्रम चांदी, तांबे, सोने, ॲल्युमिनियम, पोलाद, कथील असा आहे. त्यामुळे असा निष्कर्ष काढता येतो की, एखाद्या वस्तूची वाहकता हे त्या वस्तूच्या विद्युत प्रवाह वाहून नेण्याच्या क्षमतेचे मोजमाप दर्शवते. चांदीची वाहकता जास्त असली तरी ती महाग असल्यामुळे विद्युत प्रवाहाचा वाहक म्हणून तांब्याचा वापर अधिक प्रमाणात केला जातो.