Elektrisk resistans

Formel för elektrisk resistans

I artikeln om Ohms lag har en formel härletts som anger förhållandet mellan elektrisk spänning (V), elektrisk ström (I) och elektrisk resistans (R). Matematiskt uttrycks det genom ekvationen:

Elektrisk resistans 1 - Ohms lagformel

Denna ekvation visar att det elektriska motståndet (R) är direkt proportionellt mot den elektriska spänningen (V) och omvänt proportionellt mot den elektriska strömmen (I). Ju större den elektriska spänningen är, desto större är motståndet. Omvänt, ju större den elektriska strömmen är, desto större är motståndet. Denna ekvation förklarar Ohms lag endast när motståndet (R) är konstant. Om motståndet inte är konstant förklarar denna ekvation inte Ohms lag utan förklarar en ledares motstånd.

I artikeln med titeln Ohms lag förklaras även förhållandet mellan ledarresistans (R), ledarresistivitet (ρ), ledarlängd (l) och ledartvärsnittsarea (A) . Matematiskt uttrycks det i ekvationen:

LÄS OCKSÅ  Exempel på diskussionsfrågor om motstånd

Elektrisk resistans 2 - ledarresistans

Baserat på denna ekvation dras slutsatsen att resistansen är direkt proportionell mot ledarens specifika resistans och längd, men omvänt proportionell mot ledarens tvärsnittsarea. Med andra ord ökar resistansen när ledarens specifika resistans och/eller längd ökar. Resistansen minskar när ledarens tvärsnittsarea ökar.

Om ledarens längd (l) och tvärsnittsarean (A) är konstanta, beror resistansen (R) endast på resistiviteten (ρ). När resistiviteten ökar ökar resistansen. När resistiviteten minskar minskar den elektriska resistansen. Resistivitetsvärdet för varje ledare är direkt proportionellt mot temperaturen. Om temperaturen är högre ökar resistiviteten, eller vice versa, om temperaturen är lägre minskar resistiviteten.

LÄS OCKSÅ  Exempelfrågor om lagen om mekanisk energis bevarande

Ledningsförmåga

Inversen av resistivitet är konduktivitet. Konduktiviteten är omvänt proportionell mot resistivitet, vilket uttrycks i ekvationen nedan:

Elektrisk resistans 4

Om det uttrycks i termer av konduktivitet ändras ekvation 2 till:

Elektrisk resistans 6

Baserat på denna ekvation dras slutsatsen att elektrisk resistans är omvänt proportionell mot konduktiviteten, om ledarens konduktivitet är större är resistansen mindre, eller vice versa, om ledarens konduktivitet är mindre är resistansen större.

Resistivitetsvärdena för varje material visas i tabellen nedan.

Elektrisk resistans 8 - Specifikt resistansvärde

Satuan

Enheten för elektrisk spänning är volt, enheten för elektrisk ström är ampere, så enheten för resistans är volt/ampere. Volt/ampere kallas också ohm, symboliserat av Ω, till minne av Georg Simon Ohm (1789-1854), en tysk fysiker. Förutom ohm används även enheterna kiloohm och megaohm. 1 kiloohm (kΩ) = 1000 Ω = 10³ Ω , medan 1 megaohm (MΩ) = 3 1000.000 6 Ω = 10³ Ω.

LÄS OCKSÅ  Exempelfrågor om mikroskop

Mätinstrument

Instrumentet som används för att mäta elektrisk resistans är en ohmmeter. Detta mätinstrument är integrerat i en multimeter, en anordning för att mäta spänning, ström och resistans. Ohmmetrar diskuteras ingående i artikeln om elektriska mätinstrument.

Referenser

Lämna en kommentar