Miért kell több munkát végezni, hogy ugyanannyi töltést átjuttassunk egy ugyanolyan hosszú vezetékdarabon (aminek kicsi az ellenállása) mint egy ellenálláson? Az elektronok viselkedésére vagyok kíváncsi a két anyagban.

Miért kéne

Arra vagy kiáncsi miért nagyobb az ellenállás ellenállása mint a vezetéké?

Most csak a huzalellenállást veszem példának. Huzalellenállásnál úgy oldják meg a nagy ellenállást, hogy nagyon hosszú, de nagyon vékony vezetéket tekernek egy tengely köré, tehát valójában az ellenállás nem is olyan hosszú mint ahogy képzeled. A viselkedésük egyébként azonos, tehát próbálják tovább lökdösni egymást a fématomtörzsek között, csak a vékony vezetéknél kevesebb hej áll a rendelkezésre, mint a vastagnál. Úgy képzeld el mint a vastag, és a vékony vízvezetéket, a vastagba alapból sok víz(szabad elektron) van, és sok víz tud rajta át menni, míg a vékonyban kevés víz van, és kevés tud csak átmenni egységnyi idő.

A vezetőben szabad elektronok vannak amelyek könnyen elmozdulnak a feszültség hatására.Az ellenállásokban kevés a szabad elektron

Ennek kvantummechanikai okai vannak. Az ellenállást tulajdonképpen a rácshibák okozzák, illetve az, hogy az atomok rezegnek (ez is egyfajta rácshibát okoz). Mivel az elektron hullámként viselkedik, a rácshibákon szóródik, ez okozza az ellenállást. Ezért van az, hogy szupravezetőknek nincs ellenállása, azokban az áram nagyon hosszú ideig megmarad.

Klasszikusan nem értelmezhető, mert a klasszikus modell szerint az elektronok rugalmasan ütköznek az atomokkal, tehát nem történhetne energiavesztés. A klasszikus modellel egyébként sem lehetne megmagyarázni az ellenállás hőmérsékletfüggését, hiszen miért jelentenének nagyobb akadályt a gyorsan mozgó atomok, mint a lassan mozgók?

A többi kérdésedre nem tudok válaszolni, annyira nem értek hozzá :)