Het artikel over elektrische stroom behandelde de stroomdichtheid, en het elektrische veld werd ook uitgelegd in het artikel over elektrische velden. Een elektrisch veld en elektrische stroom bestaan in een geleider wanneer er een potentiaalverschil over de geleider staat; omgekeerd, als er geen potentiaalverschil is, bestaan er noch een elektrisch veld noch een elektrische stroom.
In een metalen geleider is het elektrische veld recht evenredig met de stroomdichtheid, waarbij de verhouding tussen het elektrische veld en de stroomdichtheid constant is. Deze verhouding wordt soortelijke weerstand genoemd . Mathematisch gezien wordt de relatie tussen het elektrische veld, de stroomdichtheid en de soortelijke weerstand uitgedrukt in de volgende vergelijking:
Beschrijving: ρ = soortelijke weerstand, E = elektrisch veld, J = stroomdichtheid
Een van de formules voor het elektrische veld is E = V/s, waarbij V = elektrisch potentiaalverschil (spanning) en s = afstand. De eenheid van het elektrische veld is dus Volt/meter (V/m). De formule voor de stroomdichtheid is J = I/A, waarbij I = elektrische stroom en A = dwarsdoorsnede van de geleider. De eenheid van de stroomdichtheid is dus Ampère/meter kwadraat (A/m² ) . De formule voor de soortelijke weerstand is ρ = E/J, dus de eenheid van de weerstand is V/m: A/m² = V/m x m² / A = V/A (m) = Ωm (lees: Ohmmeter). Ω = Volt/Ampère is een eenheid van elektrische weerstand. Deze eenheid wordt uitgelegd in het artikel over de wet van Ohm.
De hoogste soortelijke weerstandswaarden worden aangetroffen bij elektrische isolatoren of slechte elektrische geleiders, terwijl de laagste soortelijke weerstandswaarden worden aangetroffen bij elektrische geleiders of goede elektrische geleiders. Hoe beter een geleider elektrische stroom geleidt, hoe lager de soortelijke weerstand . De volgorde van metalen geleiders van hoogste naar laagste soortelijke weerstand is tin, staal, aluminium, goud, koper, zilver. Hieruit kan worden geconcludeerd dat de soortelijke weerstand van een object een maat is voor het vermogen van dat object om elektrische stroom te belemmeren.
Een goede geleider die voldoet aan de wet van Ohm, heeft bij een bepaalde temperatuur een weerstandswaarde die onafhankelijk is van het elektrische veld. Dit betekent dat als de sterkte van het elektrische veld verandert, de weerstandswaarde niet verandert. Omgekeerd geldt voor een geleider die niet voldoet aan de wet van Ohm dat de weerstandswaarde afhankelijk is van het elektrische veld. Dit betekent dat als de sterkte van het elektrische veld verandert, de weerstandswaarde ook verandert.
De soortelijke weerstand van een metalen geleider is afhankelijk van de temperatuur. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de soortelijke weerstand toe; omgekeerd, naarmate de temperatuur daalt, neemt de soortelijke weerstand af. Bij een hogere temperatuur bewegen atomen sneller en raken ze meer wanordelijk, waardoor de beweging van elektronen wordt belemmerd en hun stroom vertraagt. Bij een lagere temperatuur bewegen atomen langzamer en raken ze meer georganiseerd, waardoor de elektronenstroom soepeler verloopt.
De inverse van soortelijke weerstand is geleidbaarheid. Mathematisch gezien wordt de relatie tussen soortelijke weerstand en geleidbaarheid uitgedrukt door de volgende vergelijking:
σ = 1/ρ
Omschrijving: σ = geleidbaarheid van de geleider, ρ = soortelijke weerstand van de geleider.
De eenheid van soortelijke weerstand is Ωm, dus de eenheid van geleidbaarheid is 1/Ωm = (Ωm)-1
De hoogste geleidbaarheidswaarden worden aangetroffen bij elektrische geleiders of goede elektrische geleiders, terwijl de laagste geleidbaarheidswaarden worden aangetroffen bij elektrische isolatoren of slechte elektrische geleiders. Hoe beter een geleider elektrische stroom geleidt, hoe hoger de geleidbaarheid. De volgorde van metalen geleiders van hoogste naar laagste geleidbaarheid is zilver, koper, goud, aluminium, staal, tin. Hieruit kan worden geconcludeerd dat de geleidbaarheidswaarde van een object een maatstaf is voor het vermogen van dat object om elektrische stroom te geleiden. Zilver heeft een hoge geleidbaarheid, maar is duur, waardoor koper vaker wordt gebruikt als geleider van elektrische stroom.
