1. Mobilité d'électrons:
* Conducteurs: Dans des matériaux tels que les métaux, les électrons sont vaguement liés à leurs atomes et peuvent se déplacer librement dans tout le matériau. Ces "électrons libres" peuvent facilement transporter un courant électrique.
* Isolateurs: Dans les isolateurs, les électrons sont étroitement liés à leurs atomes. Il faut beaucoup d'énergie pour les libérer, ce qui en fait de très mauvais conducteurs et ayant une résistance élevée.
2. Diffusion et collisions:
* Alors que les électrons traversent un matériau, ils entrent en collision avec les atomes et autres électrons. Ces collisions font perdre de l'énergie aux électrons, qui se manifeste comme résistance.
* Température: L'augmentation de la température fait vibrer davantage les atomes, conduisant à plus de collisions et à une résistance plus élevée. C'est pourquoi les fils se réchauffent lors du transport du courant.
3. Impuretés et défauts:
* Les impuretés dans un matériau peuvent créer des "obstacles" pour que les électrons puissent naviguer, entraver leur flux et augmenter la résistance.
* Les défauts cristallins (atomes manquants ou mal placés) agissent également comme des centres de diffusion, contribuant à la résistance.
4. Effets quantiques:
* Au niveau atomique, la résistance est également influencée par les effets mécaniques quantiques. Par exemple, les électrons peuvent être "dispersés" par la structure du réseau cristallin du matériau, même en l'absence d'impuretés.
5. Types de résistance:
* Résistance ohmique: Il s'agit du type le plus courant, où la résistance est constante quelle que soit la tension appliquée (par exemple, les résistances dans les circuits électroniques).
* Résistance non ohmique: Certains matériaux présentent une résistance qui change avec la tension appliquée (par exemple, les diodes, les transistors). Cela est dû à des interactions complexes dans le matériau.
en résumé:
La résistance électrique résulte de la difficulté inhérente des électrons à circuler librement à travers un matériau. Cette difficulté est causée par une combinaison de mobilité électronique, de collisions avec des atomes, des impuretés et des effets quantiques. Le degré de résistance varie considérablement entre les matériaux, avec des conducteurs ayant une faible résistance et des isolateurs ayant une résistance élevée.
