La resistenza di un oggetto è l'opposizione al flusso di corrente elettrica attraverso di essa. Ci sono due fattori che influenzano questa proprietà ed entrambi dipendono dalla temperatura del materiale. La resistenza dei materiali più conduttivi aumenta come ottengono più caldi ma alcuni diventano migliori conduttori perché loro resistenza diminuisce quando si riscaldano.
Elettroni
La caratteristica di un materiale conduttivo che rende la sua resistenza bassa è la presenza di elettroni liberi nella sua struttura atomica. Questi elettroni sono in grado di migrare in risposta a un campo elettrico applicato esternamente per produrre corrente elettrica.
Direttori d'orchestra e temperatura
Il normale movimento casuale degli elettroni tende ad interferire con il flusso di corrente e questo movimento è proporzionale alla quantità di energia negli atomi che riguarda direttamente la temperatura del materiale. Così, a temperature più basse molti direttori hanno meno resistenza quando la temperatura sale. Questo è vero per tutti i metalli comuni utilizzati per componenti elettrici e filo come oro, argento, alluminio e rame.
Semiconduttori
I semiconduttori sono una classe di materiali che conducono l'elettricità solo parzialmente perché hanno molte meno elettroni disponibili per lo svolgimento di corrente elettrica. Anche se il movimento dei loro elettroni risponde alla temperatura allo stesso modo fanno metalli, questo fattore non è così significativo come il grande aumento del numero di elettroni liberi mentre ottengono più caldi. La resistenza di questi materiali, di conseguenza, va verso il basso anziché su come gli aumenti di temperatura. Materiali semiconduttori comuni sono il silicio e germanio trovati a transistor e circuiti integrati, ma carbonio esibisce anche questa caratteristica.
Coefficiente di temperatura
Maggior parte dei materiali presentano una variazione piuttosto lineare nella resistenza contro temperatura che ingegneri descrivono con la costante chiamata il coefficiente di temperatura. È positivo in buoni conduttori, perché la resistenza aumenta con la temperatura, e in materiali semiconduttori la cui resistenza cambia in direzione opposta il coefficiente è negativo.
Usi pratici
Molti elementi del circuito elettrici e i cavi che li collegano sono fatti di metalli con coefficienti positivi. Per contrastare i cambiamenti nelle caratteristiche di funzionamento come riscaldare e mantenere i circuiti che operano correttamente, essi contengono dispositivi chiamati termistori con coefficiente di temperatura negativo per contrastare questo effetto. Termistori anche servono come elementi sensibili in termometri elettronici a causa del loro cambiamento prevedibile nella resistenza come la temperatura varia.
Superconduttività
Quando la temperatura di un conduttore si avvicina a zero assoluto raggiunge uno stato di superconduttività dove la resistenza diventa teoricamente pari a zero. I ricercatori sono molto interessati a questo fenomeno, come suggerisce la possibilità di stoccaggio di energia elettrico e trasmissione completamente senza perdite.