Elektrický odpor vodiče, Ohmův zákon

 

Téma: Elektrický odpor vodiče, Ohmův zákon

Předmět: Elektronika

Přidal(a): David Veselík

 

Elektrický odpor vodiče, Ohmův zákon – výpočet, druhy odporu:

• Podstatou elektrického proudu v kovovém vodiči je usměrněný pohyb volných elektronů. Při tomto pohybu elektrony narážejí jednak na ionty kovu (popř. na další atomy obsažené v látce), jednak na sebe navzájem. Tím se jejich pohyb brzdí.
• Říkáme, že vodič klade elektrickému proudu odpor neboli rezistenci. Jednotkou odporu je ohm (Ω)
• Při průchodu proudu vodičem se v něm pohybují volné elektrony mezi atomy kovu. Tyto atomy nejsou v klidu, ale kmitají i při běžné teplotě kolem svých klidových poloh, a tím brzdí pohyb volných elektronů. To se projevuje jako elektrický odpor vodiče.
• Každý vodič klade elektrickému proudu odpor, který je překonáván elektrickým napětím.

 

Značka elektrického odporu R.

Jednotka je Ω (ohm).

Vodič se v elektrickém obvodu chová jako spotřebič.

 

Elektrický odpor závisí na délce vodiče, materiálu a průřezu:

• Délce vodiče – čím je větší délka vodiče, tím je větší elektrický odpor (čím delší vodič, tím více srážek musí elektrony překonat). Odpor je tedy přímo úměrný délce vodiče
• Průřezu vodiče – čím větší je průřez vodiče, tím je jeho odpor menší (zvětší-li se průřez, elektrony se mohou více rozptýlit a vznikne méně srážek). Odpor je tedy nepřímo úměrný průřezu vodiče.
• Materiálu vodiče – u různých materiálů je odpor různý a tuto závislost vyjadřujeme rezistivitou vodiče. Odpor je přímo úměrný rezistivitě vodiče.

 

Odpor vodiče závisí na materiálu vodiče. Odpor, který má vodič délky 1m a průřezu 1mm² při teplotě 20 ºC se nazývá rezistivita materiálu, značí se ρ. Převrácená hodnota rezistivity se nazývá konduktivita.

 

Všechny závislosti se dají vyjádřit vztahem:

• R =  ρ(l/S)

kde:

• ρ – rezistivita vodiče (v tabulkách) [Ω . m],
• l – délka vodiče [m],
• S – průřez vodiče [m²].

 

Ohmův zákon:

• Ohmův zákon vyjadřuje vztah mezi napětím a proudem v obvodu při konstantním (stálém) odporu.

 

Elektrický odpor:

• Při průchodu proudu vodičem se v něm pohybují volné elektrony mezi atomy kovu. Tyto atomy nejsou v klidu, ale kmitají i při běžné teplotě kolem svých klidových poloh, a tím brzdí pohyb volných elektronů. To se projevuje jako elektrický odpor vodiče.
• Každý vodič klade elektrickému proudu odpor, který je překonáván elektrickým napětím.
• Značka elektrického odporu R.
• Jednotka je Ω (ohm).

 

Druhy odporu:

Druhy:

• Pevné: mají výrobcem pevně danou hodnotu rezistence
• Proměnné: jsou konstruovány jako nastavitelné
  • Trimr: je nastavitelný nástrojem (většinou šroubovák)
  • Potenciometr: k nastavení slouží hřídelka, na které je většinou nasazen knoflík
  • Termistor: mění hodnotu podle své teploty
  • Fotorezistor: mění hodnotu podle intenzity dopadajícího záření

 

Dělení podle odporového materiálu:

• Drátové (jsou tvořeny izolovaným drátem, který je navinut na keramickém tělísku a přelakován lakem, tmelem, nebo potažen skleněným povlakem)
• Vrstvové/uhlíkové (jsou tvořeny vrstvou krystalického uhlíku, ušlechtilého kovu, nebo oxidu kovu nanesenou na keramickém tělísku)

Použití: Rezistory se používají, pokud je třeba snížit v obvodu napětí (úbytek napětí na rezistoru), při měření neelektrických veličin (teploty, magnetického pole, intenzity osvětlení apod.).

 

Značení hodnot:

• Hodnota elektrického odporu R (el. odpor, rezistence) se značí v Ω [Ohm]
• Používají se exponenciální předpony μΩ (mikro), mΩ (mili), kΩ (kilo), MΩ (mega), atd.
• Udává se maximální ztrátový výkon rezistoru