Der elektrische Widerstand gibt an, wie stark sich ein Material dem Fluss von Elektronen widersetzt. Der Widerstand einer Komponente wird durch 3 verschiedene Parameter definiert (siehe untenstehende Gleichung): - Der Widerstandskoeffizient - Die Länge der Komponente - Die Querschnittsfläche der Komponente

Koeffizient des spezifischen Widerstands

Der Widerstandskoeffizient ist grundsätzlich abhängig vom Material. Einige Materialien leiten Elektrizität aufgrund ihrer inneren Struktur leichter als andere. So sind beispielsweise die Elektronen in Metallen nicht an ein Atom gebunden, sondern verteilen sich über das gesamte Metallstück. Dadurch können sich die Elektronen in Metallen viel leichter bewegen (geringer Stromwiderstand), und da der elektrische Strom im Wesentlichen aus der Bewegung von Elektronen besteht, wird der Stromfluss erleichtert.

Länge

Länge ist ein grundlegender Parameter bei Widerständen, und je größer sie ist, desto größer ist der Widerstand des jeweiligen Widerstandsstücks. Der Widerstand eines Materials hängt davon ab, wie wahrscheinlich es ist, dass die Elektronen des Stroms auf ihrem Weg durch das Widerstandsstück auf andere Elektronen treffen. Je länger das Bauteil ist, desto länger ist der Weg, den die Elektronen zurücklegen müssen, und desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Elektronen aneinander stoßen, was einen Widerstand für den Stromfluss verursacht.

Querschnittsfläche

Der Einfluss der Querschnittsfläche auf den Strom kann mit derselben Erklärung erklärt werden wie zuvor. Ein dickeres Widerstandsstück bedeutet, dass der Strom mehr Platz hat, um durch das Stück zu fließen, als bei einem dünneren Widerstandsstück. Mehr Platz zum Durchlaufen des Widerstandsstücks bedeutet weniger Wahrscheinlichkeit, dass die Elektronen gegeneinander stoßen und folglich weniger Widerstand gegen den Strom. Je größer die Querschnittsfläche, desto kleiner der Widerstand des Widerstandsstücks.

Zusätzlich können andere Variablen den Widerstand eines Widerstandsstücks ändern. Einer der häufigsten (vor allem wegen seiner Nützlichkeit) ist die Temperatur. Wenn wir die Temperatur eines Materials erhöhen, regen wir die Elektronen an. Wenn Elektronen angeregt werden, vibrieren sie schneller und mit größerer Amplitude. Je mehr die Elektronen vibrieren, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Elektronen gegeneinander stoßen und den Stromdurchgang behindern. Kühlt man hingegen einen Widerstand ausreichend ab (nahe 0 Grad K, -273 ºC), so hören die Elektronen im Material (dies ist nur bei einigen Materialien der Fall) vollständig auf zu schwingen. Wenn dies der Fall ist, ist der Widerstand des Materials gegen den Stromdurchgang nahezu Null. Dies nennt man einen Supraleiter.