Résistance
La résistance électrique quantifie la force avec laquelle un matériau s'oppose au flux d'électrons. La résistance d'un composant est définie par 3 paramètres différents (voir l'équation ci-dessous) : - Le coefficient de résistivité - La longueur du composant - La surface de la section transversale du composant
Coefficient de résistivité
Le coefficient de résistivité dépend essentiellement du matériau. Certains matériaux conduisent l’électricité plus facilement que d’autres en raison de leur structure interne. Par exemple, dans les métaux, les électrons ne sont pas fixés à un atome, mais sont dispersés. Les électrons des métaux sont donc beaucoup plus faciles à déplacer (en raison de leur faible résistance au courant). Comme le courant électrique consiste essentiellement à déplacer des électrons, cela facilite la création de courant.
Longueur
La longueur est un paramètre de base dans les résistances, et plus elle est grande, plus la résistance est grande. La résistance d'un matériau est basée sur la probabilité que les électrons du courant heurtent d'autres électrons en se déplaçant à travers la résistance. Plus le composant est long, plus le chemin que doivent parcourir les électrons est long et plus les chances que les électrons se heurtent les uns aux autres sont élevées, provoquant une résistance au passage du courant.
Section transversale
L'influence de la section transversale sur le courant peut être expliquée en utilisant la même explication que précédemment. Si une résistance est plus épaisse, le courant a plus d'espace pour passer à travers la résistance que dans une résistance plus fine. Plus d'espace pour traverser la résistance signifie moins de chance que les électrons se heurtent les uns aux autres et par conséquent, moins de résistance au courant. Plus la section transversale est grande, plus la résistance est faible.
En outre, d'autres variables peuvent modifier la résistance d'une résistance. L'une des plus courantes (surtout pour son utilité) est la température. Lorsque nous augmentons la température d'un matériau, nous excitons les électrons. Lorsque les électrons sont excités, ils vibrent plus rapidement et avec une plus grande amplitude. Plus les électrons vibrent, plus ils ont de chances de se heurter les uns aux autres, ce qui rend le passage du courant difficile. D'autre part, si nous refroidissons suffisamment une résistance (près de 0 K, -273ºC), les électrons du matériau (cela ne se produit que dans certains matériaux) cesseront complètement de rebondir. Lorsque cela se produit, la résistance au passage du courant de ce matériau est proche de zéro. C'est ce qu'on appelle un superconducteur.