Resistenza
La resistenza elettrica quantifica quanto fortemente un materiale resiste al flusso di elettroni. La resistenza di un componente è definita da 3 parametri differenti (vedi l'equazione seguente):
- Il coefficiente di resistività
- La lunghezza del componente
- L'area della sezione trasversale di un componente
Coefficiente di resistività
Il coefficiente di resistività dipende sostanzialmente dal materiale. Alcuni materiali conducono l'elettricità più facilmente di altri proprio a causa della loro struttura interna. Per esempio, gli elettroni dei metalli non sono fissati a un atomo ma sono invece condivisi attorno a tutto il pezzo di metallo. Ciò rende gli elettroni dei metalli molto più facili da spostare (bassa resistenza alla corrente) e poiché la corrente elettrica muove fondamentalmente gli elettroni, essa facilita la corrente.
Lunghezza
La lunghezza è un parametro di base nei resistori e più è grande, maggiore è la resistenza del resistore. La resistenza di un materiale si basa sulla probabilità che gli elettroni della corrente abbiano un impatto su altri elettroni nel loro percorso attraverso il resistore. Più lungo è il componente, più lungo è il percorso che devono attraversare gli elettroni e maggiori sono le possibilità che gli elettroni si scontrino l'uno con l'altro, causando una resistenza al passaggio della corrente.
Area della sezione trasversale
L'influenza dell'area della sezione trasversale della corrente può essere spiegata usando la definizione precedente. Se consideriamo un resistore spesso, la corrente avrà più spazio per passare attraverso il resistore rispetto a un resistore più sottile. Ciò significa meno possibilità che gli elettroni si scontrino l'uno con l'altro e, di conseguenza, meno resistenza alla corrente. Maggiore è l'area della sezione trasversale, minore è la resistenza del resistore.
Anche altre variabili possono modificare la resistenza di un resistore. Una delle più comuni (soprattutto per la sua utilità) è la temperatura. Quando aumentiamo la temperatura di un materiale, eccitiamo gli elettroni. Quando gli elettroni sono eccitati, vibrano più velocemente e con ampiezza maggiore. Più gli elettroni vibrano, maggiore è la possibilità che gli elettroni si scontrino tra loro, ostacolando il passaggio della corrente. D'altra parte, se raffreddiamo un resistore (vicino a 0 K, -273º C) gli elettroni nel materiale smetteranno completamente di rimbalzare (questo accade solo in alcuni materiali). Quando ciò accade, la resistenza al passaggio della corrente di quel materiale è prossima allo zero. Si tratta di un superconduttore.