O artigo sobre corrente elétrica discutiu a densidade da corrente elétrica, e o campo elétrico também foi explicado no artigo sobre campos elétricos. Um campo elétrico e uma corrente elétrica existem em um condutor quando há uma diferença de potencial entre seus terminais; inversamente, se não houver diferença de potencial, não existem nem campo elétrico nem corrente elétrica.
Em um condutor metálico, o campo elétrico é diretamente proporcional à densidade de corrente, sendo a razão entre o campo elétrico e a densidade de corrente constante. Essa razão é chamada de resistividade ou resistência específica . Matematicamente, a relação entre o campo elétrico, a densidade de corrente e a resistência específica é expressa pela equação:
Descrição: ρ = resistividade, E = campo elétrico, J = densidade de corrente
Uma das fórmulas do campo elétrico é E = V/s, onde V = diferença de potencial elétrico = tensão elétrica e s = distância, portanto, a unidade do campo elétrico é Volt/metro (V/m). A fórmula da densidade de corrente é J = I/A, onde I = corrente elétrica e A = área da seção transversal do condutor, portanto, a unidade da densidade de corrente é Ampère/metro quadrado (A/m² ) . A fórmula da resistividade é ρ = E/J, portanto, a unidade da resistência é V/m: A/m² = V/m x m² /A = V/A (m) = Ω m (lê-se: Ohm metro). Ω = Volt/Ampère é uma unidade de resistência elétrica; o significado dessa unidade é explicado no artigo sobre a lei de Ohm.
Os isolantes elétricos ou maus condutores apresentam os valores de resistividade mais elevados, enquanto os condutores elétricos ou bons condutores apresentam os valores mais baixos. Quanto melhor um condutor conduz corrente elétrica, menor a sua resistividade . A ordem dos condutores metálicos, da maior para a menor resistividade , é: estanho, aço, alumínio, ouro, cobre e prata. Portanto, pode-se concluir que o valor da resistividade de um objeto indica a sua capacidade de impedir a passagem de corrente elétrica.
Um bom condutor que obedece à lei de Ohm, a uma determinada temperatura, tem seu valor de resistividade independente do campo elétrico, ou seja, se a intensidade do campo elétrico mudar, o valor da resistividade não se altera. Por outro lado, um condutor que não obedece à lei de Ohm tem seu valor de resistividade dependente do campo elétrico, ou seja, se a intensidade do campo elétrico mudar, o valor da resistividade também muda.
A resistividade de um condutor metálico depende da temperatura. À medida que a temperatura aumenta, a resistividade aumenta; inversamente, à medida que a temperatura diminui, a resistividade diminui. Com o aumento da temperatura, os átomos movem-se mais rapidamente e tornam-se mais desordenados, dificultando o movimento dos elétrons e retardando seu fluxo. Com a diminuição da temperatura, os átomos movem-se mais lentamente e tornam-se mais organizados, permitindo um fluxo de elétrons mais suave.
O inverso da resistividade é a condutividade. Matematicamente, a relação entre resistividade e condutividade é expressa pela equação:
σ = 1/ρ
Descrição: σ = condutividade do condutor, ρ = resistividade do condutor.
A unidade de resistividade é Ωm, portanto a unidade de condutividade é 1/Ωm = (Ωm)-1
Os condutores elétricos, ou bons condutores, possuem os valores de condutividade mais altos, enquanto os isolantes elétricos, ou maus condutores, possuem os valores de condutividade mais baixos. Quanto melhor um condutor conduz corrente elétrica, maior sua condutividade. A ordem dos metais condutores, da maior para a menor condutividade, é: prata, cobre, ouro, alumínio, aço e estanho. Portanto, pode-se concluir que o valor da condutividade de um objeto indica sua capacidade de conduzir corrente elétrica. A prata possui alta condutividade, mas é cara, por isso o cobre é mais amplamente utilizado como condutor de corrente elétrica.
