1。遊離電子: 金属には、電子の一部が原子にゆるく縛られ、材料全体で自由に移動できるユニークな構造があります。これらの「自由電子」は、金属内の一種の「電子海」を形成します。
2。電子散乱: 電界が金属に塗られると、自由電子は力を経験し、特定の方向に漂流し始め、電流を作成します。ただし、このドリフトは完全に滑らかではありません。電子は、次のような金属の結晶格子の欠陥と常に衝突します。
* 不純物: 結晶構造内の異物または欠陥。
* 格子振動: 結晶格子の原子は、熱エネルギーのために常に振動しています。これらの振動は、電子がナビゲートするための絶えず変化する風景を作り出します。
* 他の電子: 電子自体は互いに衝突し、散乱を増やすことができます。
3。反対としての抵抗: これらの衝突は、電子の滑らかな流れを妨げ、エネルギーと勢いの一部を失います。電荷の流れに対するこの抵抗は、私たちが電気抵抗として認識しているものです 。
抵抗に影響する要因:
* 温度: 温度が上昇すると、格子振動がより強くなり、衝突が増え、抵抗が高くなります。これが、導体が一般に高い温度でより高い抵抗を持っている理由です。
* 純度: 金属の不純物は散乱を増加させ、耐性が高くなります。
* 材料: 異なる金属には、異なる原子構造と遊離電子密度があり、抵抗レベルが変化します。
* 寸法: ワイヤの抵抗は、その長さに直接比例し、断面積に反比例します。
概要:
金属の電気抵抗は、結晶格子の欠陥と衝突し、動きを遅らせ、電荷全体の流れを減らす自由電子の結果です。この現象は、温度、純度、材料の種類、寸法などの要因の影響を受けます。