Articolul despre curentul electric a discutat densitatea curentului electric, iar câmpul electric a fost explicat și în articolul despre câmpurile electrice. Un câmp electric și un curent electric există într-un conductor atunci când există o diferență de potențial pe conductor; invers, dacă nu există nicio diferență de potențial, nu există nici câmp electric, nici curent electric.
Într-un conductor metalic, câmpul electric este direct proporțional cu densitatea de curent, unde raportul dintre câmpul electric și densitatea de curent este o constantă. Raportul dintre câmpul electric și densitatea de curent se numește rezistivitate sau rezistență specifică . Matematic, relația dintre câmpul electric, densitatea de curent și rezistența specifică este exprimată în ecuația:
Descriere: ρ = rezistență specifică, E = câmp electric, J = densitate de curent
Una dintre formulele câmpului electric este E = V/s, unde V = diferența de potențial electric = tensiune electrică și s = distanță, deci unitatea de măsură a câmpului electric este Volt/metru (V/m). Formula densității de curent este J = I/A, unde I = curentul electric și A = aria secțiunii transversale a conductorului, deci unitatea densității de curent este Ampere/metru pătrat (A/m² ) . Formula rezistivității este ρ = E/J, deci unitatea de măsură a rezistenței este V/m: A/m² = V/mxm² / A = V/A (m) = Ω m (citiți: Ohm metru). Ω = Volt/Amper este o unitate de măsură a rezistenței electrice, iar descrierea acestei unități este explicată în articolul despre legea lui Ohm.
Cele mai mari valori ale rezistivității sunt posedate de izolatorii electrici sau de conductorii electrici slabi, în timp ce cele mai mici valori ale rezistivității sunt posedate de conductorii electrici sau de conductorii electrici buni. Cu cât un conductor conduce mai bine curentul electric, cu atât rezistivitatea sa este mai mică. Ordinea conductorilor metalici cu rezistivitate de la cea mai mare la cea mai mică este staniu, oțel, aluminiu, aur, cupru, argint. Prin urmare, se poate concluziona că valoarea rezistivității unui obiect indică o măsură a capacității obiectului de a împiedica trecerea curentului electric.
Un conductor bun care respectă legea lui Ohm, la o anumită temperatură, valoarea rezistivității sale este independentă de câmpul electric, ceea ce înseamnă că, dacă magnitudinea câmpului electric se modifică, valoarea rezistivității nu se modifică. În schimb, un conductor care nu respectă legea lui Ohm, valoarea rezistivității sale depinde de câmpul electric, ceea ce înseamnă că, dacă magnitudinea câmpului electric se modifică, se modifică și valoarea rezistivității.
Rezistența unui conductor metalic depinde de temperatură. Pe măsură ce temperatura crește, rezistența crește; invers, pe măsură ce temperatura scade, rezistența scade. Pe măsură ce temperatura crește, atomii se mișcă mai repede și devin mai dezordonați, împiedicând mișcarea electronilor, încetinind fluxul lor. Pe măsură ce temperatura scade, atomii se mișcă mai încet și devin mai organizați, permițând un flux mai lin de electroni.
Inversa rezistivității este conductivitatea. Matematic, relația dintre rezistivitate și conductivitate este exprimată prin ecuația:
σ = 1/ρ
Descriere: σ = conductivitatea conductorului, ρ = rezistivitatea conductorului.
Unitatea de măsură a rezistivității este Ωm, deci unitatea de măsură a conductivității este 1/Ωm = (Ωm)-1
Cele mai mari valori ale conductivității sunt posedate de conductorii electrici sau de conductorii electrici buni, în timp ce cele mai mici valori ale conductivității sunt posedate de izolatorii electrici sau de conductorii electrici slabi. Cu cât un conductor conduce mai bine curentul electric, cu atât conductivitatea sa este mai mare. Ordinea conductoarelor metalice cu conductivitate de la cea mai mare la cea mai mică este argint, cupru, aur, aluminiu, oțel, staniu. Prin urmare, se poate concluziona că valoarea conductivității unui obiect indică o măsură a capacității obiectului de a conduce curentul electric. Argintul are conductivitate ridicată, dar este scump, așa că cuprul este utilizat pe scară largă ca și conductor de curent electric.
