Artikeln om elektrisk ström diskuterade densiteten hos elektrisk ström, och det elektriska fältet förklarades också i artikeln om elektriska fält. Ett elektriskt fält och elektrisk ström existerar i en ledare när det finns en potentialskillnad över ledaren; omvänt, om det inte finns någon potentialskillnad, existerar varken ett elektriskt fält eller en elektrisk ström.
I en metallledare är det elektriska fältet direkt proportionellt mot strömtätheten, där förhållandet mellan det elektriska fältet och strömtätheten är konstant. Förhållandet mellan det elektriska fältet och strömtätheten kallas resistivitet eller specifik resistans . Matematiskt uttrycks förhållandet mellan det elektriska fältet, strömtätheten och den specifika resistansen i ekvationen:
Beskrivning: ρ = specifik resistans, E = elektriskt fält, J = strömtäthet
En av formlerna för det elektriska fältet är E = V/s där V = elektrisk potentialskillnad = elektrisk spänning och s = avstånd, så enheten för elektriskt fält är Volt/meter (V/m). Strömtäthetsformeln är J = I/A där I = elektrisk ström och A = ledarens tvärsnittsarea, så enheten för strömtäthet är Ampere/meter i kvadrat (A/m).2). Formel resistivitet är ρ = E/J så enheten för specifik resistans är V/m : A/m2 = V/m x m2/A = V/A (m) = Ω m (avläsning: Ohmmeter). Ω = Volt/Ampere är en enhet för elektrisk resistans, denna enhet förklaras i artikeln om Ohms lag.
Göra resistivitet det största värdet ägs av elektriska isolatorer eller dåliga elektriska ledare, medan värdet resistivitet Den minsta ägs av en god elektrisk ledare eller ledare av elektricitet. Ju bättre en ledare leder elektrisk ström, desto mindre resistivitet ledaren. Ordningen av metallledare som har resistivitet Från störst till minst är tenn, stål, aluminium, guld, koppar och silver. Så man kan dra slutsatsen att värdet resistivitet ett objekt anger storleken på objektets förmåga att hämma elektrisk ström.
En bra ledare som följer Ohms lag vid en viss temperatur är dess resistivitetsvärde oberoende av det elektriska fältet, vilket innebär att om det elektriska fältets storlek ändras, ändras inte resistivitetsvärdet. Omvänt, en ledare som inte följer Ohms lag, beror dess resistivitetsvärde på det elektriska fältet, vilket innebär att om det elektriska fältets storlek ändras, ändras också resistivitetsvärdet.
Resistiviteten hos en metallledare beror på temperaturen. När temperaturen ökar ökar resistiviteten; omvänt, när temperaturen minskar, minskar resistiviteten. När temperaturen ökar rör sig atomerna snabbare och blir mer oordnade, vilket hindrar elektronernas rörelse och saktar ner deras flöde. När temperaturen minskar rör sig atomerna långsammare och blir mer organiserade, vilket möjliggör ett jämnare elektronflöde.
Inversen av resistivitet är konduktivitet. Matematiskt uttrycks förhållandet mellan resistivitet och konduktivitet av ekvationen:
σ = 1/ρ
Beskrivning: σ = ledarens konduktivitet, ρ = ledarens resistivitet.
Enheten för resistivitet är Ωm, så enheten för konduktivitet är 1/Ωm = (Ωm)-1
De högsta konduktivitetsvärdena har elektriska ledare eller goda elektriska ledare, medan de lägsta konduktivitetsvärdena har elektriska isolatorer eller dåliga elektriska ledare. Ju bättre en ledare leder elektrisk ström, desto större är dess konduktivitet. Ordningen av metallledare med högst till lägst konduktivitet är silver, koppar, guld, aluminium, stål och tenn. Så man kan dra slutsatsen att ett objekts konduktivitetsvärde indikerar ett mått på objektets förmåga att leda elektrisk ström. Silver har hög konduktivitet men är dyrt, så koppar används oftare som ledare för elektrisk ström.
