Elektrische weerstand is een eigenschap van materialen die zich verzet tegen de stroom van elektrische stroom. Hier is een uitsplitsing van de reden waarom materialen zich verzetten:

1. Atomaire structuur en elektronengedrag:

* elektronen in atomen: Atomen bestaan ​​uit een kern met protonen en neutronen, omringd door elektronen die ronddraaien in specifieke energieniveaus. Elektronen in het buitenste energieniveau (valentie -elektronen) zijn losjes gebonden en kunnen relatief vrij bewegen.

* dirigenten versus isolatoren: In geleiders (zoals metalen) worden valentie -elektronen gemakkelijk uit hun atomen losgemaakt en kunnen vrij door het materiaal bewegen. Dit zorgt voor een eenvoudige stroomstroom. In isolatoren (zoals rubber of glas) zijn valentie -elektronen strak gebonden aan het atoom en bewegen niet gemakkelijk, waardoor hoge weerstand ontstaat.

* semi-geleiders: Deze materialen vallen tussen geleiders en isolatoren. Hun weerstand kan worden geregeld door factoren zoals temperatuur, onzuiverheden of elektrische velden.

2. Botsingen en energieverlies:

* Elektronenbeweging: Wanneer een elektrisch veld wordt aangebracht, beginnen elektronen in een geleider te bewegen. Ze stromen niet in een rechte lijn; Ze botsen constant met atomen en andere elektronen in het materiaal.

* Energieoverdracht: Deze botsingen brengen energie over van de bewegende elektronen naar de atomen in het materiaal, waardoor ze krachtiger trillen. Dit energieverlies manifesteert zich als warmte.

* Weerstand als oppositie: Dit constante botsing- en energieoverdrachtsproces is wat weerstand creëert. Hoe meer botsingen, hoe meer energie verloren gaat en hoe moeilijker het is voor de stroom om te stromen.

3. Factoren die de weerstand beïnvloeden:

* Materiaal: Verschillende materialen hebben verschillende weerstand vanwege het aantal vrije elektronen en het gemak waarmee ze kunnen bewegen. Zilver is bijvoorbeeld een uitstekende geleider, terwijl rubber een goede isolator is.

* Temperatuur: Verhoogde temperatuur zorgt ervoor dat atomen meer trillen, wat leidt tot frequentere botsingen en hogere weerstand.

* lengte: Een langere dirigent biedt meer mogelijkheden voor botsingen, waardoor de weerstand toeneemt.

* Cross-sectioneel gebied: Een bredere geleider laat meer elektronen erdoorheen stromen, waardoor de weerstand afneemt.

Samenvattend:

Elektrische weerstand komt voort uit de interactie van bewegende elektronen met de atoomstructuur van een materiaal. Deze interactie veroorzaakt energieverlies als gevolg van botsingen, waardoor de vrije stroom van stroom wordt belemmerd. De mate van weerstand hangt af van de specifieke materiaaleigenschappen, de temperatuur en de fysieke afmetingen.