何謂電阻？

電阻 是物質中阻礙電荷流動的物理量, 亦即電阻值，單位為「歐姆」(Ω，Ohm)。
電阻的定義是電壓與電流相除的結果，即


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/f/6/c/f6cda470e0dda83a09efbbbc84c9ee66.png

當中 R 為電阻 (以歐姆計算)、V 為電壓 (以伏特計算) 而 I 為電流 (以安培計算)。





目錄[隱藏]

1 電阻率
2 電阻的產生

2.1 金屬
2.2 半導體與絕緣體

2.2.1 能量帶理論
2.2.2 半導體
2.3 離子液體（電解質）
3 微分電阻
4 溫度對電阻的影響

4.1 導電體
4.2 半導體
4.3 絕緣體和電解質
5 參看



[編輯] 電阻率
電阻率(resistivity) 是指單位長度、單位截面的某種物質的電阻，常用單位為「歐姆·厘米」，其倒數為電導率。
電阻率較低的物質被稱為導體，常見導體主要為金屬，而自然界中導電性最佳的是銀。其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等，電阻率較高，一般稱為絕緣體。介於導體和絕緣體之間的物質 (如矽) 則稱半導體。
電阻率的科學符號為 ρ 。
已知物體的電阻，可由電阻率ρ、長度 l 與截面面積 A 計算：


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/3/d/6/3d607184d075948077291a7ab445e095.png

在上式中，

電阻 R 單位為歐姆
長度 l 單位為米
截面面積 A 單位為平方米
電阻率 ρ 單位為歐姆·米



物質
電阻率 (Ωm)
電阻溫度係數

銀
1.59×10−8
.0038

銅
1.7×10−8
.0039

金
2.44×10−8
.0034

鋁
2.82×10−8
.0039

鎢
5.6×10−8
.0045

黃銅
0.8×10−7
.0015

鐵
1.0×10−7
.005

鉑
1.1×10−7
.00392

鉛
2.2×10−7
.0039

錳加寧
48.2×10−8
.000002

康銅
4.9×10−7


汞
9.8×10−7
.0009

鎳鉻合金
1.50×10−6
.0004

碳
3.5×10−5
-.0005

鍺
4.6×10−1
-.048

矽
6.40×102
-.075

玻璃
1010 to 1014
無

[編輯] 電阻的產生

[編輯] 金屬
金屬由一群依一定規則排列原子構成，每顆原子均有一層 (或多層) 由電子組成的外売。這些在外売的電子能脫離原子核的吸引力而到處流動，是金屬能導電的主要原因。當金屬兩端產生電勢差 (即電壓) 時，電子因電場的影晌而作規則的流動，是為電流。在現實中，物質的原子排列不可能為完全規則，因此電子在流動途中會被不按規則排列的原子打散，是為電阻的來源。

高溫加速電子運動，增加電子被打散的機會，故熱的物體電阻較高。
橫切面面積大的金屬有較多空間予電子流動，故電阻較小。
電子橫過較長的金屬時一般會發生較多的碰撞，故長的金屬電阻較大。

[編輯] 半導體與絕緣體

[編輯] 能量帶理論
根據量子力學，電子的能量不會維持在某個定值，但會停留在某個等級 (電子的能量值不能在不屬於任何等級的範圍內)。這些能量值等級至少可分為兩組，一組稱為傳導帶，另一組稱價能帶。傳導帶的能量等級通常要高一些，而能量值在傳導帶的電子能在電場中自由流動。
在絕緣體和半導體中，原子之間相互影晌，使傳導帶和價能帶之間出現了一個禁制帶，即電子無法擁有的能量值地帶。在這些物質中導電需要較大的能量，以協助電子自價能帶躍升至傳導帶。因此，即使對這些物質施加大的電壓，產生的電流仍較導電體為小。

[編輯] 半導體
另外，半導體的電阻性質可以調校。如微量的砷或硼被加到半導體中，會產生額外的電子或「洞」 (缺少電子的地方)，兩者均可以在半導體中流動。這種經過摻雜的半導體是二極體、三極體等電子配件的重要原料。

[編輯] 離子液體（電解質）
在電解質中，電流是由帶電的離子的流動産生，因此液體的電阻很受鹽的濃度所影晌。譬如蒸餾水是絕緣體，但鹽水就是很好的導電體。
在生物體內的膜，離子鹽負責電流的傳送。膜中的小孔道會選擇什麼的離子可以通過。這直接決定膜的電阻值。

[編輯] 微分電阻
如電阻跟隨電壓及電流變動，則可定義微分電阻為：


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/f/9/6/f961b5bc23e1f0a097651cdb982d3b56.png

微分電阻的單位仍為歐姆，惟微分電阻值與基本的電阻值並不一致。微分電阻值有可能因有關儀器的特性而出現負值，稱為負電阻。然而，基本電阻 (即電壓與電流的商) 永遠為正值。

[編輯] 溫度對電阻的影響
溫度對不同物質的電阻值均有不同的影晌。

[編輯] 導電體
在接近室溫的溫度，良導體的電阻值, 通常與溫度成正比：


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/7/c/1/7c1259e655280ded03db0dc32eb9d805.png

上式中的 a 稱為電阻的溫度係數。

[編輯] 半導體
未經摻雜的半導體的電阻隨溫度而下降，兩者成幾何關係：


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/math/3/7/3/373b15c0aff16ea638c969833c4623eb.png

有摻雜的半導體變化較為複雜。當溫度從絕對零度上升，半導體的電阻先是減少，到了絕大部份的帶電粒子 (電子或電洞/電洞) 離開了它們的載體後，電阻會因帶電粒子的活動力下降而隨溫度稍為上升。當溫度升得更高，半導體會產生新的載體 (和未經摻雜的半導體一樣) ，原有的載體 (因滲雜而產生者) 重要性下降，於是電阻會再度下降。

[編輯] 絕緣體和電解質
絕緣體和電解質的電阻與溫度的關係一般不成比例，而且不同物質有不同的變化，故不在此列出概括性的算式。

當電荷在導體中流動，會遭遇一些阻止電流流動的機械磨擦力，使電能轉變成熱能，此種具有抵制電荷流動的阻力及消耗電功率的阻力稱為電阻，單位為歐姆ohm(通常以“Ω”表示)。電阻器(resistor)便是專門用來作這些工作的器件，它可用來限制電流量，也可用來調整電壓，還有其他的一些功能。電阻元件依其工作特性、結構、用途、功率消耗與誤差百分比等來考慮可分為固定電阻(fixed resistor)、可變電阻(variable resistor)、及特殊用途電阻器等三大類。

碳膜電阻(carbon- film resistor)為最早期也最普遍使用的電阻器，利用真空噴塗技術在瓷棒上面噴塗一層碳膜，再將碳膜外層加工切割成螺旋紋狀，依照螺旋紋的多寡來定其電阻值，螺旋紋愈多時表示電阻值愈大。最後在外層塗上環氧樹脂密封保護而成。其阻值誤差雖然較金屬皮膜電阻高，但由於價錢便宜。碳膜電阻器仍廣泛應用在各類產品上，是目前電子、電器、設備、資訊產品之最基本零組件。

金屬膜電阻(Metal- filmed resistor)同樣利用真空噴塗技術在瓷棒上面噴塗，只是將炭膜換成金屬膜(如Ni-Cr)，並在金屬膜車上螺旋紋做出不同阻值，並且於瓷棒兩端度上貴金屬。雖然它較碳膜電阻器貴，但低雜音、穩定、受溫度影響小、精確度高成了它的優勢。因此被廣泛應用於高級音響器材、電腦、儀表、國防及太空設備等方面。
金屬氧化膜電阻

某些儀器或裝置需要長期在高溫的環境下操作，使用一般的電阻會未能保持其安定性。在這種情況下可使用金屬氧化膜電阻(Metal-Oxide-Film resistor)，它是利用高溫燃燒技術於高熱傳導的瓷棒上面燒附一層金屬氧化薄膜(如氧化鋅)，並在金屬氧化薄膜車上螺旋紋做出不同阻值，然後於外層噴塗不燃性塗料。它能夠在高溫下仍保持其安定性，電阻皮膜負載之電力亦較高。它還兼備低雜音、穩定、高頻特性好的優點。

方形線繞電阻(wire-wound resistor)又俗稱為水泥電組，採用鎳、鉻、鐵等電阻較大的合金電阻線繞在無鹼性耐熱瓷件上，外面加上耐熱、耐濕、無腐蝕之材料保護而成，再把繞線電阻體放入瓷器框內，用特殊不燃性耐熱水泥充填密封而成。而不燃性塗裝線繞電阻的差別只是外層塗裝改由矽利康樹脂或不燃性塗料。它們的優點是阻值精確、低雜音，有良好散熱及可以承受甚大的功率消耗，大多使用於放大器功率級部份。缺點是阻值不大，成本較高，亦因存在電感不適宜在高頻的電路中使用。

碳質電阻(carbon resistor)是利用石墨、碳等較大電阻係數的物質加上膠合劑加壓、加熱成棒狀，並在製造時植入導線。電阻值的大小是根據碳粉的比例及碳棒的粗細長短而定。其製造成本最為低廉，但穩定性較差及誤差大。

晶片電阻(chip resistor)是金屬玻璃鈾電阻的一種形式，它的電阻體是高可靠的釕系列玻璃鈾材料經過高溫燒結而成，電極採用銀鈀合金漿料。特點是體積小，精度高，穩定性和高頻性能好，適用於高精密電子產品的基板中。而晶片排阻則是將多個相同阻值的晶片電阻製作成一顆晶片電阻，目的是可有效地限制元件數量，減少製造成本和縮小電路板的面積。

可變電阻又稱電位器，它可隨需要在某範圍內任意改變其電阻值，常使用於需要時常移動其分接頭來改變其電阻值之狀況，例如收音機、揚聲器和熱水爐等。電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成，電阻調整方式有轉動、滑動、插梢等。當電刷沿電阻體移動時，在輸出端即獲得與位移量成一定關係的電阻值或電壓。半固定電阻為可微調電阻值的電阻，它跟電位器相似都是可調節電路的阻值，但它的主要用途是在電路完成時而某一部分需要調整以達到預期之效果，這個程序都是由技術人員負責，而且在調整之後便不再改變它。

電阻色環/數字有意思

一般電路設計無需極為精確的電阻值，可允許有限度的誤差值，而使電阻生產成本降低及方便維修時替換。因此，製造廠商只選擇製造某些特定電阻值的固定電阻器以供市場。電阻的阻值可以用色環法或數字法來表示，但以色環法最為普遍，常見的色環通常有四個環，第一和第二環色環為阻值的頭兩個位，第三環為乘上10的次方，第四環為製造時可容許的誤差值(若無第四環時即代表誤差值為± 20%)。而精密電阻則會以五個色環來表示，第一至第三個色環為阻值的頭三個位，第四環才為10的次方，第五環為容許誤差。

淺談特殊用途電阻

特殊用途之電阻元件有很多，例如光敏電阻、熱敏電阻、力敏電阻等，其阻抗值可受外界溫度、光線、濕度、機械壓力等因素影響而改變，例如高速公路上的路燈就是以光線的強弱來控制燈泡的開關，這種自動控制之路燈裝置便是使用光敏電阻的特性。

光敏電阻會隨著光線強弱而改變電導率的電子元件，當某種物質受到光照時，載流子的濃度增加從而增加了電導率，這就是光電導效應。
濕敏電阻是由感濕層、電極、絕緣體組成，濕敏電阻主要包括氯化鋰濕敏電阻，碳濕敏電阻，氧化物濕敏電阻。它們的阻值會隨濕度上升而減小，當中以氧化物濕敏電阻性能較優越，可長期使用，受溫度影響小，阻值與濕度變化呈線性關係。?

力敏電阻是一種阻值會隨壓力變化而改變的電阻。所謂壓力電阻效應是即半導體的電阻率隨機械壓力的變化而變化的效應。它可製成各種力矩計，半導體話筒，壓力傳感器等。
保險絲電阻器可以扮演電阻器和保險絲的角色，平時可作電阻器使用，但當電路出現異常的電流時就會發揮保險絲的作用來保護電器。

簡單來說:電在導電體中流動,或多或少遇到阻力,稱為電阻.可參考:
http://www.computertoday.com.hk/robotmain.php?titleID=55