Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Elektrický odpor charakterizuje vlastnost vodiče odolávat řízenému pohybu nabitých částic.
Vliv elektrického odporu na elektrický proud lze znázornit následovně:
- Pohyb volných nosičů náboje uvnitř vodiče způsobí, že se volné nosiče náboje srazí s atomy a naruší jejich tok.
- Tento efekt se nazývá odpor, který má tu vlastnost, že omezuje elektrický proud v elektrickém obvodu.
- Srážka nosičů elektrického náboje s atomy má také tepelný efekt. Odpovídající prvek elektrického obvodu se zahřeje nebo dokonce zahřeje. Pokud se přehřeje, může selhat.
Elektrický odpor vám říká, jaké napětí U je potřeba k tomu, aby elektrický proud o určitém proudu I protékal vodičem. Ve fyzice se velké písmeno R (z anglického slova „Resistor“ nebo „Resistance“) používá ve vzorci k označení elektrického odporu.
Analogie proudění vody
Když mluvíme o elektrickém odporu ve fyzice, je třeba rozlišovat dva případy:
- Elektrické odpory jako prvky elektrického obvodu (viz příklad na obrázku 2). To znamená, že pokud v elektrotechnice nazýváte prvek rezistorem, pak máte na mysli konkrétní prvek určený za účelem omezení toku elektrického proudu v elektrickém obvodu.
- Elektrický odpor jako fyzikální veličina. Můžete se také zeptat, jak moc konkrétní prvek brání toku elektrického proudu, nebo obecně, jak lze vypočítat elektrický odpor. Tady mluvíte o elektrickém odporu jako o fyzikální veličině.
Pozn. Rezistor je zařízení s konstantním odporem. Pokud je nutné regulovat sílu proudu v elektrickém obvodu, pak se pro tento účel používají reostaty - zařízení s proměnným odporem. Součástí reostatu je pohyblivý kontakt, pomocí kterého se mění délka úseku zahrnutého v obvodu. Reostat se používá například v ovládání hlasitosti rádia.
Fungování rezistoru jako prvku (tj. případ 1) můžete ilustrovat pomocí modelu proudění vody v potrubí.
Pokud si tok elektrického proudu představíme jako tok vody potrubím, pak rezistor s elektrickým odporem R plní funkci zúžení potrubí.Škrcení v potrubí blokuje tok vody, podobně jako odpor blokuje tok elektrického proudu. Pokud trubku více zúžíte, zvýší se odpor proti proudění vody. Potrubí tak bude více bránit průtoku vody.
Rýže. 1. Podstata elektrického odporu na příkladu modelu proudění vody v potrubí
Vzorce pro stanovení elektrického odporu
Podle Ohmova zákona pro úsek elektrického obvodu z toho plyne, že pokud změříte napětí U na vodiči a protéká jím proud síly I, tak vodič má elektrický odpor R rovný U. děleno I, tzn. R=U / I. Jednotkou SI elektrického odporu je ohm, který je pojmenován po německém fyzikovi Georgu Simonu Ohmovi. Tedy 1 Ohm je odpor vodiče, ve kterém při napětí 1 V prochází proud 1 A. Proto se někdy může elektrický odpor nazývat také „ohmický odpor“.
Rýže. 2. Stanovení elektrického odporu
Pro velmi nízké nebo velmi vysoké odpory se používají addony jako miliohm, kiloohm nebo megaohm. Platí následující vztahy:
- 1 miliohm=1 mOhm=110-3 Ohm;
- 1 kiloohm=1 kOhm=1103 Ohm;
- 1 Megaohm=1 MΩ=1106 Ohm.
Zajímavý fakt! Elektrický odpor lidského těla se může lišit od 20 000 ohmů do 1800 ohmů.
Elektrický odpor vodičů můžete také vypočítat pomocí jejich geometrických charakteristik. Vzorec pro to je následující (viz také obrázek 3):
R=(ρl) / S, kde
- R - elektrický odpor vodiče;
- l - délka vodiče;
- S - průřez vodiče;
- ρ - měrný odpor materiálu vodiče (vybraný z tabulek).
Rýže. 3. Elektrický odpor vodiče
Jinými slovy, čím tenčí a delší vodič, tím větší je jeho odolnost vůči elektrickému proudu. Velký význam má také materiál, ze kterého je vodič vyroben.
Jak změřit elektrický odpor?
Pro měření elektrického odporu musíte dodržovat následující pravidla:
- Měření by se mělo provádět paralelně s prvkem elektrického obvodu;
- Prvek musí být bez napětí;
- Prvek nesmí být zapojen do elektrického obvodu;
- Měření má smysl pouze u obyčejného rezistoru.
Hodnotu ohmického odporu nejlépe měříme digitálním multimetrem, aby se předešlo chybám a nepřesnostem v odečtech.
Při měření měřičem nesmí být měřená položka během měření připojena ke zdroji napětí. Měřený prvek musí být alespoň z jedné strany připájen z elektrického obvodu. Jinak paralelní prvky ovlivní výsledek měření.