Che cosa causa la resistenza elettrica nei metalli?

La resistenza elettrica nei metalli è causata dalla temperatura del metallo o dalle impurità nel metallo. Sia l'aumento della temperatura che i livelli più alti di impurità impediscono il flusso di elettricità attraverso il materiale metallico. La forma e le dimensioni del particolare metallo influenzano anche il suo livello di resistenza al flusso elettrico.

I metalli sono buoni conduttori di elettricità. Gli elettroni negli atomi trattengono gli atomi insieme in una struttura cristallina. Quando gli elettroni si spostano verso la superficie di un materiale, si muovono liberamente per condurre elettricità quando viene applicata una carica alla sostanza. Nel metallo, gli elettroni si spostano facilmente dalla banda di valenza, dove abitualmente risiedono, alla banda di conduzione, dove sono liberi di muoversi attraverso il materiale. Ciò consente agli elettroni di muoversi liberamente trasportando una carica elettrica. Per questo motivo, i metalli sono comunemente usati per fare fili e altri dispositivi per trasportare corrente elettrica.

D'altra parte, i metalli non sono conduttori perfetti. Le impurità nei metalli causano la resistenza elettrica impedendo agli elettroni di muoversi senza problemi. Anche l'aumento della temperatura rallenta il flusso di elettroni causando resistenza elettrica. Fili più sottili o più lunghi forniscono inoltre una maggiore resistenza all'energia rispetto ai cavi più spessi o più corti. I fili sottili non hanno abbastanza elettroni per trasportare l'elettricità senza problemi e i cavi lunghi hanno una distanza maggiore per consentire l'interferenza degli elettroni che colpiscono le impurità.