這位同學是不是在拋磚引玉？導體和電阻的關係，初中物理已經非常清晰，再往下就是量子論了，講起來了無生趣；好吧，我就說說一種喜聞樂見的導體電阻那些事——超導的另類小故事。

牛奶界有一種傳說——不是所有的牛奶都叫做特侖蘇，超導也是如此，只有具備以下兩個特徵的超導體，我們才把它當做真正的超導！

首先，在一定溫度（定義為超導臨界溫度）之下，超導體電阻為零。

其次，超導體不僅零電阻，還需要把所有磁力線排出外面，體內的磁感應強度也為零！

簡單的說，只有同時具有零電阻效應和完全抗磁性這兩大神奇功能的材料，才能被科學界認為是真正的超導體。

為什麼要嚴格定義一下呢，很簡單，混科學界的騙子很多，特別是超導這個領域，碰瓷現象層出不窮。

換個說法，就是超導有什麼用呢？各位同學，見證奇蹟的時候到了，先給結論，但凡用到電的地方，如果引入超導，就一定讓你目眩神迷。

普通的工作生活中，例如超導磁懸浮列車，一定會更高速、穩定和安全，未來交通工具主力肯定缺不了它。

超導輸電可以節約目前高壓交流輸電技術中15% 左右的損耗，實現超遠距離的輸電零耗損網路，就不是一個夢想。

高精尖的科研物理研究，更離不開超導的身影，歐洲的LHC，加起來超過9300個超導磁體，沒有超導的加入，希格斯粒子現在還在上帝那裡呢。

將來的量子計算機，就是基於超導量子干涉儀製備，未來的計算機突破，沒有超導那是鏡花水月。

超導如此神奇，又如此重要，但基本都得在液氦中，才能實現應用，一句話，那是天價！

那麼如果在室溫下就可以隨意使用，人類不就賺大發了嗎？這個當然，在理論上，物理學家預言了不少常溫超導的存在，也做過很多狂野的實驗證明。

最神奇的莫過於，包括中國科學界在內，都認可在理論上，氫的化合物H2S-H2體系在高壓下可能實現191 K的高溫超導，將突破銅氧化物中164 K的臨界溫度記錄。

2015年，德國科學家A.P. Drozdov等人，在200萬個大氣壓下(200 GPa)——這已經接近地心的內部壓力（360Gpa），透過金剛石壓砧裝置，將硫化氫H2S，生生變成了新的H3S結構，實現了200K超導！

簡單的說，就是以接近地球核心壓力的程度壓了個屁，並且成功的獲得了學界驗證，此屁滿足超導雙向理論驗證！雖然實驗條件極端苛刻，幾乎沒有現實應用性的考量，但一個屁居然和超導產生了直接的聯絡，也真是實在匪夷所思。

200K超導，就是一個壓縮到極致的屁，看上去很美，但卻難以應用。

所以，常溫超導的夢，還終究是一個夢。

我是貓先生，感謝閱讀。

導體導電是相對絕緣體而已。這裡弄清電流來源，是導體中的電子在一定條件下定向移動，就產生電流。什麼是電流，電流是導體中自由遊離電子在電壓作用下定向移動結果，由於導體物質是由分子組成，分子又由原子中電子、質子丶中子構成，而電子、質子都是帶電粒子，電子帶負電，質子帶正電，中子為中立即不帶電，而正丶負電相吸並相互拉著，電子在外圍繞核質子雜亂運轉，當在外加電壓下，電子擺脫質子阻礙電子定向移動的阻力，這種擺脫力電學家定為導體電阻，各導體在相同條件(溫度丶切面丶長度)下其阻力大小就叫電阻值(電阻率)，不同導體電阻率不一樣，所以導體有電阻。導體的電阻值與材料丶材料粗細(橫切面)、長度、溫度有關。不同的材料電阻不同;同一材料橫切面積大小與電阻成反比，與長度成正比，橫切面大電阻小，橫切面小電阻大，導體越長電阻越大，另同一材料溫度高低不同電阻大小不斷變化，正變、反變視材量而定。

德國物理學家歐姆提出的實驗定律，即歐姆定律，其中還有兩條實驗定律是關於電阻大小與性質的。其中一條實驗定律就是電阻定律，電阻等於導體的電阻率乘導體長度除導體的橫截面積。還有條就是電阻與溫度在高溫條件下呈線性關係的實驗定律，R＝Ro(1+at)。既然透過實驗得出導體有電阻，而實驗定律只是對導體存在電阻的一種表示方式，那麼就肯定會有人去尋找合理的物理模型和理論來對電阻的起因做出合理的解釋。

這裡說的導體是金屬材質的，經典原子學說認為金屬中的原子最外層的價電子容易脫離，而金屬中是有很多這樣脫離的價電子金屬原子，然後很多這樣的金屬原子匯聚一起成為金屬晶體。此時脫離金屬原子的價電子則成為自由電子，而在由正離子組成的金屬晶體中自由移動。當外電場不存在時，諸多自由電子在金屬晶體中做無規則熱運動，又因為這些自由電子的熱運動速度向量平均後為零，所以自由電子這種不規則的熱運動不會在金屬晶體中，即導體中形成電流。當存在外電場時，此時自由電子在電場力的驅動下做定向移動，而把定向移動的平均速度稱為漂移速度，因此定向移動的自由電子漂移形成電流。實際上，導體在電場力的作用下，不是所有的自由電子都聽電場力的話而做定向移動，總有些搗亂分子，於是這部分搗亂分子也會破壞其它自由電子的定向移動，於是發生碰撞受到阻力而作負功，於是把動能傳遞給金屬離子，此時金屬離子的熱運動變得劇烈，於是在導體中產生焦耳熱，也是電阻發熱的原因。

根據歐姆的實驗定律即電阻定律可知，電阻與導體的長度、電阻率、導體橫截面積有關，根據電阻與溫度在高溫條件下呈線性關係的實驗定律，R＝Ro(1+at)可知，導體電阻與溫度條件有關。工廠裡很多測溫用的溫度感測器即熱電阻就是根據這條實驗定律而生產出來的，如銅熱電阻(Cu50)。

任何導體都存在一定的電阻，因為導體中的自由電子受電場力的作用下會產生定向移動，而導體內部不只有自由電子，還有原子和正離子，自由電子在做定向移動時會受到原子和正離子的阻礙，所以把這種對自由電子移動的阻礙叫做導體的電阻。

一、導體材料。材料不同，導體中的電阻也會不同。一般來說，金屬的導電性最好，我們常用的有銅、鋁、銀，在相同的條件下，銀的電阻率最低，經常用在靈敏度很高的儀器中，其次是銅，所以我們平常見到的電線都是銅芯，再次就是鋁的電阻率最低，但價格便宜，以前的老房子裡大多是鋁線。

二、溫度。一般來說，金屬導體的溫度越高，電阻越高，溫度越低，電阻越低。有些材料的溫度降低到一定程度時，其電阻為零，呈現出超導的狀態，這種被稱為低溫超導體。

三、橫截面積。導體的橫截面積越大，電阻越小，可以理解為自由電子透過的道路越寬，阻礙越小。

四、長度。導體長度越大，電阻越大，這個很容易理解吧。

綜上所述，導體中的電阻大小和導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關。

問題：為什麼導體會有電阻？電阻都與哪些因素有關呢？

一種型別的材料，其電阻的計算公式為：R=ρ×L/S

公式中，R就是某一材料的電阻值，ρ為該材料的電阻率，L為該材料的長度，S為該材料的橫截面積。

從這個式子中可以看到，電阻主要是跟三個因素有關，即材料電阻率，材料的長度，材料的橫截面積。長度和橫截面積是物料尺寸，一旦外形確定下來後就是會變化。且電阻的大小與長度成正比，與橫截面積成反比，即長度越長，電阻越大；橫截面積越大，電阻越小。

對於長度、橫截面積與電阻大小的關係可以用一條路作比喻會比較直觀且容易理解。從路一頭走到另一頭的難易程度比喻成電阻值的大小，越不容易走到另一頭表示阻力越大，即可以理解為電阻越大。

所以如果這條路越寬（材料的橫截面積越大），就說明越不擁擠，走到另一頭就會相對容易（電阻越小）；如果這條路越長（材料的長度越大），走到另一頭所花的時間就越多，會越不容易走到另一頭（電阻越大）。

另外，上表是一些電屬導體的電阻率，它們的值並不是絕對的0，只是比較小而已。再根據電阻的公式就可以說明為什麼導體會有電阻。

一個比較真實的例子是繼電器的線圈，線圈的材料是銅，而它的直流電阻一般是150歐左右，這是因為繼電器的線圈導線是很細且很長的，所以可以達到150歐左右。

另外，根據這個表可以看到電阻率其實還和溫度有關，它可能會隨著溫度的變化而變化。因此電阻除了材料電阻率，材料的長度，材料的橫截面積有 關以外，還有溫度有關。

以上的說明希望可以有幫助。

電子論對金屬的的電阻的解釋是：金屬是由自由電子和正離子組成。正離子構成金屬晶格點陣，自由電子的做無規則的熱運動，正離子在各自的平衡位置附近做無規則的振動。大量自由電子的無規則熱運動，整體上向各個方向的運動是均等的，不能形成電流。當在金屬導體兩端加上電壓時，自由電子發生定向移動，形成電流。自由電子在定向移動時，與正離子發生碰撞，對電流產生阻礙作用就是電阻。

不同的金屬，有不同的晶格點陣結構，對電流的阻礙作用不同，產生不同的電阻，物質的電阻特性用電阻率來表示。

金屬導體的橫截面積越大，在一個橫截面上的正離子越多，正離子之間供自由電子透過的路徑越多，受到的阻礙就小。

金屬導體的長度越大，自由電子在定向移動過程中遇到的正離子越多，受到碰撞的機會越多，受到的阻礙就越大。

溫度越高，金屬導體內的正離子振動越劇烈，自由電子被碰撞的機會越大，受到的阻礙越大。

所謂電阻是指導體對電流的阻礙作用，電阻越大，那麼對電流的阻礙作用越大。電阻是導體本身所具有的一種屬性，任何導體都有一定的電阻值。電阻是怎麼形成的呢？

金屬是良導體，由自由電子和離子構成。在導體中通上電流之後，自由電子會在電場力的作用下發生定向移動，但是因為正離子的存在，要阻礙電子的移動，阻礙越大所形成的電阻也就越大。電子的定向移動如下圖所示。

電阻的定義式為R=ρ×L/S，其中ρ是電阻率，它是一個比例常數，與導體的材料相關，反映出材料的的導電效能；L是導體的長度；S是導體的橫截面積。

電阻的影響因素之一：導體材料

導體材料電阻的不同，也可以說是主要由電阻率ρ決定的。在同等情況下，電阻率ρ越大，那麼電阻越大；電阻率ρ越小，電阻越小。幾種材料的電阻率如下表所示。

電阻的影響因素之二：導體長度

電阻與導體的長度密切相關，同等情況下，導體的長度越長，那麼電阻也就越大；導體越短，電阻也就越小。

電阻的影響因素之三：導體橫截面積

橫截面積代表了導體的粗細程度，橫截面積越大，導體越粗，電阻越小；橫截面積越小，導體越細，電阻越大。

電阻的影響因素之四：溫度

溫度對材料的電阻影響很大，一般來說，溫度越高，導體所呈現出的電阻越大；溫度越低，電阻越小。

以上就是影響電阻的幾個最重要的因素。

答：對於固體材料來說，自由電子的定向移動形成電流，由於固體當中同時存在正電荷和負電荷，於是自由電子的定向移動會受到阻礙，這就是電阻的微觀原理。

電流的本質是電荷的定向移動，物質由原子組成，原子由帶正電荷的原子核與帶負電子的核外電子構成，在導體材料中，部分核外電子脫離原子核的束縛成為自由電子，如果在導體兩端加上電場，導體內的自由電子將會產生定向移動，也就產生了電流。

需要說明的是，自由電子的定向運動速度很慢，大約只有每秒幾毫米至幾釐米，但是電場在導體中的傳播速度接近光速，而電流的傳播速度取決於電場速度。

在導體當中，自由電子在定向移動時，會與其他粒子發生碰撞，也會受到帶正電荷的原子核影響，從而造成自由電子損失動能，損失的動能將轉化為其他粒子的不規則運動，也就是導體本身的內能，從宏觀上看，導體也就有了電阻。

根據這個微觀原理，很容易理解電阻率，電阻率ρ：表示物體導電特性的物理量，材料電阻R=ρL/S。

材料長度L：導體材料越長，定向移動的電荷受到的阻礙越大，於是電阻與材料長度成正比。

材料橫截面積S：材料的橫截面積越大，單位長度導體中的自由電子數量越多，導體的導電效能越好。

溫度：溫度會影響材料的微觀性質，會在一定程度上影響導體的導電效能。

在所有材料當中，金屬的核外電子傾向於脫離，所以金屬中的自由電子相對較多，導電效能相比其他材料更好，下面是幾種金屬的電阻率。

溫度越高時，導體中原子的不規則運動越劇烈，對自由電子的阻礙作用也越大，所以絕大部分材料隨著溫度的升高，電阻率也會升高；但是存在一些半導體材料，在溫度適當升高時，自由電子的數量將會大大增加，這時候溫度升高，材料的電阻率反而降低。