電阻

　　根據歐姆定律，導體兩端的電壓U 和通過導體的電流I 成正比，比值R 稱為電阻。即

，其單位為歐[姆]( Ω)，量綱為 L <² MT ³ I ^-2。電阻的倒數 ，叫做電導，單位為西[門子](S)。電阻或電導的量值反映瞭導體的導電性能。

　　電阻率和電導率　導體的電阻取決於它的形狀、大小和材料的性質。對於由一定材料制成的橫截面均勻的導體，它的電阻 R與長度 l成正比， 和橫截面 S成反比，即

，式中 ρ 叫做電阻率，單位為歐·米 ( Ω·m)。電阻率的倒數 1/ ρ＝ σ叫做電導率，單位為西每米(S/m)。電阻率和電導率都是表證材料導電的特性參數。例如在常溫下導電性能最佳的材料是銀，電阻率最小，在20°C時為1.59×10 ^-8歐·米；其次為銅，電阻率為1.7241×10 ^-8歐·米；熔凝石英的電阻率最大，等於7.5× 10 ¹⁷歐·米，是最好的絕緣材料。

　　諸如熱、壓力和光等一些物理因素對導體的電阻率會有影響，所引起的效應得到瞭廣泛的應用。例如，康銅(Ni40％Cu60％)絲伸縮時電阻值改變，電阻應變儀就是利用這種特性，制成傳感電阻片，貼在物體上以測量物體的微小應變。銅、鎳、鈷、錳等的金屬氧化物燒結陶瓷的電阻率隨溫度升降而顯著變化，制成熱敏電阻用於溫度測量和補償。硫化鎘、硫化鉛等半導體的導電性能隨光照的強弱而顯著變化，制成光敏電阻用於自動控制、紅外遙感、電視和電影等設備中。

　　溫度系數　設ρ_o為參考溫度t_o(常用0°C或20°C)時材料的電阻率，則在溫度t時，其電阻率為ρ＝ρ_o[1+α(t-t_o)]，式中α叫做電阻的溫度系數。例如銅的溫度系數α＝0.00393每攝氏度；碳的溫度系數α＝-5×10^-4每攝氏度，即電阻率隨溫度的上升而減小。有些合金的溫度系數很小，如錳銅和康銅的α約為10^-5每攝氏度，用以制作標準電阻。

　　等效電阻　n 個電阻R₁、R₂、R₃、…、R_n串聯時，按電阻的定義得串聯組合的等效電阻為

。 n個電阻 R ₁、 R ₂、 R ₃、…、 R _n並聯時，按電阻的定義得並聯組合的等效電阻的倒數為各電阻的倒數之和 ，即總電導 G為分電導 G ₁、 G ₂、…、 G _n之和。

　　電阻還可用焦耳定律來定義，等於熱耗散功率除以電流的二次方，即

。如果把焦耳定律中的熱耗散 P推廣，使其包括從電功率經不可逆轉換而產生的其他形式的功率，就可得到相應的各種廣義的等效電阻。例如導體通過交流電時，由於趨膚效應造成交流電產生的熱耗散 ，故導體的有效電阻 。變壓器的電路模型中用鐵損電阻 R _o反映鐵芯中的磁滯損失功率 P _hy和渦流損失功率 P _ed，即 ，式中 I _o為變壓器勵磁電流的有效值(見 交流電)。在無線電中，由天線引起的輻射能量損耗用輻射電阻 來描述，式中 p _rad為平均輻射功率， 為電流有效值的二次方。

　　非線性電阻　遵循歐姆定律的電阻叫做線性電阻或歐姆電阻，其伏安特性曲線為通過坐標原點、斜率等於G的直線（圖1）。另一些導電元件，例如半導體二極管、隧道二極管等，它不遵循歐姆定律，其伏安特性是一條曲線(圖2，圖3)，這種電阻叫做非線性電阻。它隨著工作點P的位置而變。實際使用中應區分靜態電阻和動態電阻兩個參數。圖中由原點O 到工作點P 的直線

的斜率的倒數 的靜態電阻；在 P點的伏安特性曲線的切線斜率的倒數

為元件的動態電阻。動態電阻可以是負值，例如隧道二極管在伏安特性曲線AB段內工作時，R_d為負值。