Opór elektryczny

Wzór na opór elektryczny

W artykule o prawie Ohma wyprowadzono wzór określający zależność między napięciem elektrycznym (V), natężeniem prądu elektrycznego (I) i oporem elektrycznym (R). Matematycznie wyraża się to równaniem:

Opór elektryczny 1 - wzór prawa Ohma

To równanie pokazuje, że opór elektryczny (R) jest wprost proporcjonalny do napięcia (V) i odwrotnie proporcjonalny do natężenia prądu (I). Im wyższe napięcie, tym większy opór. I odwrotnie, im większe natężenie prądu, tym większy opór. To równanie wyjaśnia prawo Ohma tylko wtedy, gdy opór (R) jest stały. Jeśli opór nie jest stały, to równanie nie wyjaśnia prawa Ohma, lecz opór przewodnika.

W artykule zatytułowanym „Prawo Ohma” wyjaśniono również zależność między rezystancją przewodnika (R), rezystywnością właściwą przewodnika (ρ), długością przewodnika (l) i polem przekroju poprzecznego przewodnika (A) . Matematycznie wyraża się to równaniem:

Opór elektryczny 2 - opór przewodnika

Na podstawie tego równania można stwierdzić, że opór jest wprost proporcjonalny do oporu właściwego i długości przewodnika, ale odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju poprzecznego przewodnika. Innymi słowy, opór rośnie wraz ze wzrostem oporu właściwego i/lub długości przewodnika. Opór maleje wraz ze wzrostem pola przekroju poprzecznego przewodnika.

Jeśli długość przewodnika (l) i pole przekroju poprzecznego (A) są stałe, to rezystancja (R) zależy tylko od rezystywności (ρ). Wraz ze wzrostem rezystywności rośnie rezystancja. Wraz ze spadkiem rezystywności maleje opór elektryczny. Wartość rezystywności każdego przewodnika jest wprost proporcjonalna do temperatury. Jeśli temperatura jest wyższa, rezystywność rośnie, i odwrotnie, jeśli temperatura jest niższa, rezystywność maleje.

Przewodność

Odwrotnością rezystywności jest przewodnictwo. Przewodnictwo jest odwrotnie proporcjonalne do rezystywności, co wyraża poniższe równanie:

Opór elektryczny 4

Jeżeli wyrazimy to w kategoriach przewodnictwa, równanie 2 zmienia się na:

Opór elektryczny 6

Na podstawie tego równania można stwierdzić, że opór elektryczny jest odwrotnie proporcjonalny do przewodności elektrycznej – jeśli przewodność elektryczna przewodnika jest większa, opór jest mniejszy i odwrotnie – jeśli przewodność elektryczna przewodnika jest mniejsza, opór jest większy.

Wartości rezystywności poszczególnych materiałów podano w poniższej tabeli.

Opór elektryczny 8 - Wartość oporu właściwego

Jednostka

Jednostką napięcia elektrycznego jest wolt, jednostką prądu elektrycznego amper, a zatem jednostką oporu jest wolt/amper. Wolt/amper jest również nazywany omem, symbolizowanym literą Ω, na cześć Georga Simona Ohma (1789–1854), niemieckiego fizyka. Oprócz oma, używane są również jednostki kiloom i megaom. 1 kiloom (kΩ) = 1000 Ω = 10⁻³ Ω , a 1 megaom (MΩ) = 3 1000.000 6 Ω = 10⁻³ Ω.

Przyrząd pomiarowy

Przyrządem służącym do pomiaru rezystancji elektrycznej jest omomierz. Ten przyrząd pomiarowy jest zintegrowany z multimetrem, urządzeniem do pomiaru napięcia, prądu i rezystancji. Omomierze są szczegółowo omówione w artykule poświęconym elektrycznym przyrządom pomiarowym.

Odniesienie

Zostaw komentarz