Opór elektryczny

Opór elektryczny, rezystancja jest to wielkość fizyczna, która charakteryzuje opór, jaki stawia przewodnik przepływowi prądu elektrycznemu.

Opór elektryczny pojawia się w prawie Ohma jako stosunek napięcia przyłożonego pomiędzy końce przewodnika do natężenia prądu, jaki płynie przez ten przewodnik.

\(\frac{U}{I}=const=R\)

Jednostką oporu elektrycznego jest 1 om, oznaczany grecką literą omega \(\Omega\).

\([R]=1\ \Omega=1\ \frac{V}{A}\).

Poniższe zdjęcie przedstawia przykład opornika, stosowanego w układach elektronicznych.

opór elektryczny

Symbol opornika

W schematach obwodów prądu stosuje się następujące oznaczenia dla oporu elektrycznego (opornika).

	Rezystor, opornik - spotyka się dwa różne oznaczenia.
	Potencjometr - opornik z trzema końcówkami, z których ta oznaczona strzałką oznacza suwak, za pomocą którego regulujemy podział rezystancji.

Opór właściwy

Opór właściwy \(\rho\) danego materiału jest to wielkość charakterystyczna dla danego materiału, zależna od temperatury:

\(\rho_t=\rho_0(1+\alpha \Delta t)\)

gdzie:

\(\rho_t\) - opór właściwy substancji w temperaturze \(t\),
\(\rho_0\) - opór właściwy substancji w temperaturze \(0°C\),
\(\alpha\) - temperaturowy współczynnik oporu równy \(1/273°C\),
\(\Delta t\) - przyrost temperatury.

Jednostką oporu właściwego jest \(1\ \Omega m\).

Tablice

Oto wybrane wartości oporu właściwego substancji w temperaturze \(273K (0°C)\).

Ośrodek	opór właściwy (10^-8 Ωm)
Wolfram	4,82
srebro	1,467
miedź	1,534
glin	2,41
złoto	2,05
żelazo	8,57
aluminium	2,7

Biorąc pod uwagę powyższe wartości i cenę surowców, najczęściej do produkcji przewodów używa się miedzi i aluminium.

Zależność między oporem a oporem właściwym dla przewodnika o przekroju \(S\) i o długości \(l\) jest następująca:

\(R=\rho\frac{l}{S}\)

gdzie:

\(\rho\) - opór właściwy przewodnika,
\(l\) - długość przewodnika,
\(S\) - pole przekroju poprzecznego przewodnika.

Przewodnictwo właściwe

Przewodnictwo właściwe lub przewodność właściwa lub konduktywność \(\sigma\) jest to wielkość fizyczna zdefiniowana jako odwrotność oporu elektrycznego właściwego substancji:

\(\sigma=\frac{1}{\rho}\)

Im większa wartość przewodnictwa właściwego, tym lepszym przewodnikiem jest dana substancja.

Tablice przewodnictwa właściwego

Oto wybrane wartości przewodnictwa właściwego substancji w temperaturze 273K (0°C).

Ośrodek	Przewodność właściwa przewodników(10⁶(Ωm)^-1)
Wolfram	18,5
srebro	61,9
miedź	58,47
glin	36,87
złoto	44,78
żelazo	10,7
cyna	8,26
ołów	4,74
platyna	9,43
rtęć	1,04
stal	2-15
stop lutowniczy	6,76
mosiądz	16,5
	Przewodność właściwa niemetali [(Ωm)^-1] w temperaturze 37°C
powietrze	2,5·10^-14
wosk	5·10^-14
diament	10^-13
papier	10^-10
marmur	10^-8
woda czysta chemicznie	5,5·10^-6
grafit	10^-5
woda z rzek	0,005
grunt	0,005-1
tkanka tłuszczowa	0,2
mięśnie	0,74
krzem	2,5