Opór kontra Rezystor
Ilekroć istnieje czynnik utrudniający pożądane działanie czegokolwiek, co mówimy, pojawia się opór wobec tego działania. Doświadczamy tej sytuacji również w obwodach elektrycznych. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez materiał, stawia opór przepływowi prądu. Jest to po prostu znane jako opór elektryczny, a wielkość oporu przepływu prądu różni się w zależności od materiału.
Czym jest opór?
W fizyce i elektrotechnice opór definiuje się jako stosunek różnicy potencjałów na zaciskach elementu do przepływającego przez niego prądu elektrycznego. Jest to miara opozycji elementów do przechodzenia ładunku elektrycznego. Powyższa definicja jest matematycznie wyrażona jako R = V/I, gdzie R jest rezystancją, V różnicą potencjałów, a I prądem elektrycznym. Odwrotność rezystancji jest definiowana jako przewodność materiału.
Opór zależy głównie od dwóch czynników; geometrię elementu i materiału. Ponieważ prąd elektryczny jest ciągłym przepływem elektronów przez materiał, szerokość (średnica) przewodnika wpływa na opór, podobnie jak średnica rury decyduje o jego maksymalnym przepływie.
Drugim czynnikiem jest materiał, a konkretnie konfiguracja elektronowa i wiązanie cząsteczek lub jonów obecnych w materiale. Kiedy różnica potencjałów jest przyłożona do końców elementu, działa jak różnica ciśnień przyłożona do końców rury. Elektrony są wzbudzane do wyższego poziomu energii zwanego pasmem przewodnictwa, a elektrony są luźno związane z jądrami atomów przez siły elektromagnetyczne, co pozwala na większą ruchliwość elektronów. Jeśli materiały są metaliczne, najbardziej zewnętrzne elektrony znajdują się już w paśmie przewodnictwa w temperaturze pokojowej, dzięki czemu stają się dobrymi przewodnikami o niskiej rezystancji. Materiały z wiązaniami kowalencyjnymi obecne w strukturze, takie jak drewno, szkło i tworzywa sztuczne, mają elektrony ściśle związane z jądrami, a energia wymagana do podniesienia elektronów do pasma przewodnictwa jest znacznie większa niż w przypadku metali i wykazuje dużą odporność. Własność rezystancji oferowanej przez materiał jest określana ilościowo jako rezystywność materiału. Ponieważ energia elektronów zależy od temperatury, rezystywność również zależy od temperatury.
Ta właściwość jest również wykorzystywana do kategoryzowania materiałów. Materiały o niskiej rezystywności znane są jako przewodniki, materiały o średniej rezystywności znane są jako półprzewodniki, a materiały o wysokiej rezystywności jako izolatory.
Co to jest rezystor?
Ważną właściwością rezystancji nieruchomego elementu jest to, że przy stałej różnicy potencjałów przez element przepływa stały prąd. Dlatego prąd płynący przez obwód można kontrolować za pomocą rezystorów, a gdy prąd jest stały, różnica potencjałów na zaciskach jest stała. Rezystory są więc wspólnymi elementami każdego obwodu elektrycznego. Rezystory są wykonane z różnych materiałów o różnych tolerancjach dla wielu zastosowań.
Jaka jest różnica między oporem a opornikiem?
• Rezystancja jest właściwością materiału, która przeciwdziała przepływowi prądu elektrycznego.
• Rezystor jest elementem obwodu elektrycznego o stałej wartości rezystancji, który służy do kontrolowania prądu przepływającego przez element lub różnicy potencjałów na elemencie.
