Polski

Co to jest rezystancja?

11 Listopad 2020 | Parametry elektryczne
Co to jest rezystancja?
Rezystancja to wielkość oporu na przepływ prądu w obwodzie elektrycznym. 

Rezystancja to wielkość oporu na przepływ prądu w obwodzie elektrycznym.

Miarą rezystancji jest om, którego symbolem jest grecka litera omega (Ω). Nazwa om pochodzi od Georga Simona Ohma (1784–1854), niemieckiego fizyka, który badał relację między napięciem, prądem i rezystancją. Uczony zdobył uznanie za sformułowanie prawa Ohma.

Wszystkie materiały w pewnym stopniu przeciwstawiają się przepływowi prądu. Można je podzielić na dwie szerokie kategorie:

  • Przewodniki: materiały, których rezystancja jest bardzo niewielka, więc elektrony mogą łatwo w nich płynąć. Przykłady: srebro, miedź, złoto i aluminium.
  • Izolatory: materiały, które stawiają wysoki opór i hamują przepływ elektronów. Przykłady: guma, papier, szkło, drewno i tworzywa sztuczne.
Przewodniki/izolatory
Złoty drut jest świetnym przewodnikiem.

Pomiary rezystancji służą zazwyczaj do zbadania stanu danego elementu lub obwodu.

  • Im wyższa rezystancja, tym mniejszy przepływ prądu. Nietypowa, wysoka wartość rezystancji może być spowodowana (między innymi) uszkodzeniem przewodników wskutek przepalenia lub korozji. Wszystkie przewodniki wydzielają pewną ilość ciepła, więc przegrzanie jest problemem często związanym z rezystancją.
  • Im niższa rezystancja, tym większy przepływ prądu. Możliwe przyczyny: uszkodzenie izolatorów wskutek wilgoci lub przegrzania.

Wiele podzespołów, np. elementy grzejne i rezystory, odznacza się stałą wartością rezystancji. Te wartości są często wydrukowane na tabliczce znamionowej lub w instrukcji podzespołu do wiadomości.

Jeśli jest podany zakres tolerancji, zmierzona wartość rezystancji powinna wypadać w określonym zakresie. Jakiekolwiek odstępstwo od stałej wartości rezystancji wskazuje zazwyczaj problem.

„Rezystancja” może budzić negatywne skojarzenia, ale w elektryczności jest ona wykorzystywana z pożytkiem.

Przykłady: prąd tak się trudzi, przepływając przez małe cewki tostera, że wytwarza ciepło wystarczające do zarumienienia chleba. W żarówkach starego typu prąd musi płynąć przez włókna tak cienkie, że emitują światło.

Rezystancji nie można mierzyć w działającym obwodzie. Dlatego technicy zajmujący się wyszukiwaniem i usuwaniem awarii często wyliczają rezystancję po wykonaniu pomiarów napięcia i prądu, stosując prawo Ohma:

U = I x R

czyli wolty = ampery x omy. W tym wzorze rezystancja występuje pod literą R. Jeśli rezystancja jest nieznana, wzór można przekształcić na R = U/I (omy = wolty podzielone przez ampery).

Przykłady: w obwodzie grzejnika elektrycznego, który jest przedstawiony na dwóch ilustracjach poniżej, rezystancja jest ustalana przez pomiar napięcia i prądu obwodu, a następnie zastosowanie prawa Ohma.

obwód grzejnika elektrycznego
obwód grzejnika elektrycznego

W pierwszym przykładzie całkowita normalna rezystancja obwodu, czyli znana wartość odniesienia, wynosi 60 Ω (240 ÷ 4 = 60 Ω). Rezystancja 60 Ω może być przydatna do określenia stanu obwodu.

W drugim przykładzie, jeśli prąd w obwodzie wynosi 3 A zamiast 4 A, rezystancja obwodu wzrosła z 60 Ω do 80 Ω (240 ÷ 3 = 80 Ω). Wzrost całkowitej rezystancji o 20 Ω może być spowodowany poluzowanym lub brudnym połączeniem albo przerwą w segmencie cewki. Przerwy w segmencie cewki zwiększają całkowitą rezystancję obwodu, a zatem osłabienie prądu.

Źródło: Digital Multimeter Principles, Glen A. Mazur, American Technical Publishers.