この項目では、電流の流れにくさについて説明しています。電気抵抗を得るための電子部品については「抵抗器」をご覧ください。

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カテゴリ 物理学

電気抵抗
electrical resistance
量記号R
次元M L 2 T −3 I −2
種類スカラ
SI単位Ω
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電気抵抗（でんきていこう、レジスタンス、英: electrical resistance）は、電流の流れにくさのことであり、単に抵抗ともいう。電気抵抗の国際単位系 (SI) における単位はオーム（記号：Ω）である。また、その逆数はコンダクタンス（英: electrical conductance）と呼ばれ、電流の流れやすさを表す。コンダクタンスのSIにおける単位はジーメンス（記号: S）である。
概要

超伝導体以外の全ての物質は、電流を流した時に熱が発生し、電気エネルギーの一部が失われる。これは、非常に電気を流しやすい金属であっても例外ではない。導線の電気抵抗は、太いほど小さくなり、長いほど大きくなる。材質の違いも電気抵抗の大きさに影響を与える[1]。一般に、金属は温度が高くなるほどに電気抵抗率が高くなり、半導体は温度が高くなるほどに電気抵抗率が低くなり、電解質はイオン濃度が大きく・イオン移動度が大きくなるほど抵抗値が低くなる（電気伝導を参照）。

物体の電気抵抗 R は、それに印加される電圧 V とそこを流れる電流 I の比で表される。 R = V I {\displaystyle R={V \over I}}

多くの物質にとって、与えられた温度での電気抵抗 R は定数である。その物質を流れる電流や電位差（電圧）で抵抗値が変化することはない。そのような材料をオーム性材料 (英: Ohmic material) と呼ぶ。オーム性材料でできた物体の一定の抵抗値の定義をオームの法則（英: Ohm's law）と呼ぶ。

（オームの法則に従わない）非線形の伝導体では、電流や電圧の変化にともなってその比が変化する。そのときのI?V曲線を "chordal resistance" あるいは "static resistance と呼ぶこともある[2][3]。
電気抵抗の原因
金属の場合

金属における電気抵抗は、主に伝導電子とフォノンの相互作用によって生じる。金属の温度上昇によって電気抵抗も上昇するのは、温度上昇によってフォノンが増加するためである[4]。ほかに結晶の格子欠陥も電気抵抗の原因の1つだが、純粋な金属ではその影響は無視できる程度である。
絶縁体や半導体の場合

絶縁体や半導体においては、フェルミエネルギーがバンドギャップ（禁制帯）に存在する（バンド理論参照）ため、価電子帯と伝導帯が近接していない。そのため、価電子にエネルギーを供給し、伝導帯までポテンシャルを引き上げるためには、金属と比較して大きなエネルギーが必要であり、一連の相互作用において、より多くのエネルギーが熱に変換される。

不純物を加えた半導体では、ドーパント（不純物）の原子を増やすことで、伝導帯に自由電子を供給したり、価電子帯に正孔を生じさせることで電荷担体密度が増大していくため、電気抵抗が小さくなっていく。不純物を大量に含ませた半導体は、電気的に金属に近づいていく。高温になると、熱によって励起された電荷担体が支配的になり、ドーパントの量はあまり関係なくなって、温度上昇に伴って指数関数的に電気抵抗が低下していく。
イオン性液体/電解質の場合

電解液では、電流を担うのは電子や正孔ではなく、イオンである。イオン性液体の電気抵抗率は濃度によって大きく変化する。蒸留水はほぼ不導体だが、塩水は電気伝導性が高い。細胞膜において電流を担うのはイオン化した塩である。