Un morceau de matériau résistif avec les contacts électriques sur les deux extrémités.
La résistance d’un conducteur donné dépend du matériau dont il est fait et de ses dimensions. Pour un matériau donné, la résistance est inversement proportionnelle à la section transversale. Par exemple, un fil de cuivre épais a une résistance plus faible qu’un fil de cuivre mince autrement identique., En outre, pour un matériau donné, la résistance est proportionnelle à la longueur; par exemple, un fil de cuivre long a une résistance plus élevée qu’un fil de cuivre court autrement identique. La résistance R et la conductance G d’un conducteur de section uniforme peuvent donc être calculées comme
R = ρ A A, G = σ A A . {\displaystyle {\begin{aligné}R&=\rho {\frac {\ell }{A}},\\G&=\sigma {\frac {A}{\ell }}.,\ end{aligned}}}
Où ℓ {\displaystyle \ ell} est la longueur du conducteur, mesurée en mètres , A est la section transversale du conducteur mesurée en mètres carrés , σ (sigma) est la conductivité électrique mesurée en siemens par mètre (S·m-1), et ρ (rho) est la résistivité électrique (également appelée résistance électrique spécifique) du matériau, mesurée en ohm−mètres (Ω·m). La résistivité et la conductivité sont des constantes de proportionnalité, et ne dépendent donc que du matériau dont le fil est fait, pas de la géométrie du fil., La résistivité et la conductivité sont réciproques: ρ = 1/σ {\displaystyle \rho =1 / \sigma } . La résistivité est une mesure de la capacité du matériau à s’opposer au courant électrique.
Cette formule n’est pas exacte: elle suppose que la densité de courant est totalement uniforme dans le conducteur, ce qui n’est pas toujours vrai en situation pratique. Cependant, cette formule fournit toujours une bonne approximation pour les conducteurs longs et minces tels que les fils.
Une autre situation pour laquelle cette formule n’est pas exacte est avec le courant alternatif (AC), Car l’effet de la peau inhibe le flux de courant près du centre du conducteur., Ensuite, la section géométrique est différente de la section efficace dans laquelle le courant circule réellement, de sorte que la résistance est plus élevée que prévu. De même, si deux conducteurs sont proches l’un de l’autre transportant du courant alternatif, leurs résistances augmentent en raison de l’effet de proximité. À la fréquence de puissance commerciale, ces effets sont importants pour les grands conducteurs transportant de grands courants, tels que les barres omnibus dans une sous-station électrique, ou les grands câbles d’alimentation transportant plus de quelques centaines d’ampères.,
outre la géométrie du fil, la température a également un effet significatif sur l’efficacité des conducteurs. La température affecte les conducteurs de deux façons, la première est que les matériaux peuvent se dilater sous l’effet de la chaleur. La quantité que le matériau va dilater est régie par le coefficient de dilatation thermique spécifique au matériau. Une telle expansion (ou contraction) modifiera la géométrie du conducteur et donc sa résistance caractéristique. Cependant, cet effet est généralement faible, de l’ordre de 10-6., Une augmentation de la température augmentera également le nombre de phonons générés dans le matériau. Un phonon est essentiellement une vibration de réseau, ou plutôt un petit mouvement cinétique harmonique des atomes du matériau. Tout comme le tremblement d’un flipper, les phonons servent à perturber le chemin des électrons, les faisant se disperser. Cette diffusion d’électrons diminuera le nombre de collisions d’électrons et donc diminuera la quantité totale de courant transféré.