Электрическое сопротивление

Электри́ческое сопротивле́ние — мера способности тел препятствовать прохождению через них электрического тока. Сопротивлением (резистором) также называют радиодеталь, оказывающую электрическое сопротивление току.

Электромагнетизм

Магнитное поле соленоида

Электричество · Магнетизм Электростатика Закон Кулона Теорема Гаусса Электрический дипольный момент Электрический заряд Электростатический разряд Электрическая индукция Электрическое поле Электростатический потенциал Статическое электричество Дирижер Изолятор Индукция Трибоэлектрический эффект Электрический поток/Потенциальная энергия Электрический дипольный момент Поляризационная плотность Магнитостатика Закон Био — Савара — Лапласа Закон Ампера Закон Гаусса Магнитный момент Магнитное поле Магнитный поток Намагниченность Электродинамика Сила Лоренца Электромагнитная индукция Закон Фарадея Закон Ленца Уравнения Максвелла Ток смещения Диполь Потенциалы Лиенара — Вихерта Униполярная индукция Электромагнитное излучение Электромагнитное поле Электрический ток Электродвижущая сила Вектор Пойнтинга Тензор Максвелла Потенциал Liénard-Вихерта Уравнения Jefimenko Вихретоковый Уравнения Лондона Электрические цепи Электрический ток Электрический потенциал Напряжение Сопротивление Закон Ома Серийные цепи Параллельные цепи Постоянный ток Переменный ток Электродвижущая сила Электрическая ёмкость Индуктивность Сопротивление Резонатор Волновод Ковариантная формулировка Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса Четыре-ток Электромагнитные четыре-потенциала Учёные Генри Кавендиш Майкл Фарадей Андре-Мари Ампер Густав Роберт Кирхгоф Джеймс Клерк (Кларк) Максвелл Генри Рудольф Герц Альберт Абрахам Майкельсон Роберт Эндрюс Милликен

В системе СИ (система единиц) единицей сопротивления является ом (Ω). В системе СГС единица сопротивления не имеет специального названия. Сопротивление (часто обозначается буквой R) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно определить как $$R = \frac{U}{I},$$

где

R — сопротивление;

U — разность потенциалов электрическая на концах проводника, измеряется в вольтах;

I — электрический ток, протекающий между концами проводника под действием разности потенциалов, измеряется в амперах.

Обратной величиной по отношению к сопротивлению является |электропроводность, единицей измерения которой служит сименс.

Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется громадное количество носителей тока — электронов проводимости, образующихся из валентных электронов атомов металла, которые не принадлежат определённому атому. Электрический ток в металле возникает под действием внешнего электрического поля, которое вызывает упорядоченное движение электронов. Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов). При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.

В других средах (полупроводниках, изоляторах, электролитах, неполярных жидкостях, газах и т.д.) в зависимости от природы носителей заряда физическая причина сопротивления может быть иной. Линейная зависимость, выраженная законом Ома, соблюдается не во всех случаях.

Сопротивление проводника при прочих равных условиях зависит от его геометрии и от удельного электрического сопротивления материала, из которого он состоит.

Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от свойств вещества проводника, его длины, сечения и вычисляется по формуле:
$$R = \rho \frac{l}{S}$$
где ρ — удельное сопротивление вещества проводника, L — длина проводника, а S — площадь сечения.

Сопротивление металлов снижается при понижении температуры; при температурах порядка нескольких кельвинов сопротивление большинства металлов и сплавов стремится или становится равным нулю (эффект сверхпроводимости). Напротив, сопротивление полупроводников и изоляторов при снижении температуры растёт. Сопротивление также меняется по мере увеличения тока/напряжения, протекающего через проводник/полупроводник.

Интересные факты

• Для расчёта величины силы тока, протекающего через человека при попадании его под электрическое напряжение, сопротивление тела человека условно принимается равным 1 кОм. Эта величина имеет малое отношение к реальному сопротивлению человеческого тела. В реальности сопротивление человека не является омическим, т.к. эта величина, во-первых, нелинейна по отношению к приложенному напряжению, во-вторых меняется во времени, в третьих, гораздо меньше у человека, который волнуется и, следовательно, потеет и т.д.

См. также

• Сверхпроводимость
• Закон Ома
• Удельное электрическое сопротивление
• Удельная проводимость
• Отрицательное сопротивление
• Внутреннее сопротивление
• Импеданс