Was verursacht den elektrischen Widerstand in Metallen?

Elektrischer Widerstand in Metallen wird durch die Temperatur des Metalls oder Verunreinigungen im Metall verursacht. Sowohl Temperaturerhöhungen als auch höhere Verunreinigungen behindern den Stromfluss durch das Metallmaterial. Die Form und Größe des jeweiligen Metalls beeinflusst auch seinen Widerstand gegen den elektrischen Fluss.

Metalle sind gute Stromleiter. Elektronen in Atomen halten Atome in einer Kristallstruktur zusammen. Wenn sich Elektronen an die Oberfläche eines Materials bewegen, bewegen sie sich frei, um Elektrizität zu leiten, wenn eine Ladung auf die Substanz aufgebracht wird. In Metall bewegen sich Elektronen leicht vom Valenzband, in dem sie sich normalerweise aufhalten, in das Leitungsband, wo sie sich frei durch das Material bewegen können. Dadurch können sich Elektronen frei bewegen, die eine elektrische Ladung tragen. Aus diesem Grund werden Metalle häufig verwendet, um Drähte und andere Geräte herzustellen, die elektrischen Strom führen.

Andererseits sind Metalle keine perfekten Leiter. Verunreinigungen in Metallen verursachen einen elektrischen Widerstand, indem sie die Elektronen daran hindern, sich reibungslos zu bewegen. Temperaturerhöhungen verlangsamen ebenfalls den Elektronenfluss, indem sie einen elektrischen Widerstand verursachen. Dünnere oder längere Drähte bieten auch einen höheren Widerstand gegen Elektrizität als dickere oder kürzere Drähte. Dünne Drähte haben nicht genug Elektronen, um Strom reibungslos zu übertragen, und lange Drähte haben mehr Abstand, um Störungen durch Elektronen zu ermöglichen, die auf Verunreinigungen treffen.