Motstånd mot motstånd
Närhelst det finns en faktor som hindrar den önskade handlingen av något vi säger finns det ett motstånd mot den handlingen. Vi upplever denna situation även i elektriska kretsar. När en elektrisk ström passerar genom ett material utgör den ett motstånd mot strömmen. Detta är helt enkelt känt som det elektriska motståndet och motståndets storlek mot strömflödet skiljer sig från material till material.
Vad är motstånd?
I fysik och elektroteknik definieras motstånd som förhållandet mellan potentialskillnaden över ett elements terminaler och den elektriska strömmen som passerar genom den. Det är ett mått på elementens motstånd mot överföring av elektrisk laddning. Ovanstående definition uttrycks matematiskt som R = V / I, där R är motståndet, V potentialskillnaden och I den elektriska strömmen. Det motsatta motståndet definieras som materialets konduktans.
Motstånd beror främst på två faktorer; elementets och materialets geometri. Eftersom elektrisk ström är ett kontinuerligt flöde av elektroner genom materialet påverkar ledarens bredd (diameter) motståndet, precis som ett rörs diameter bestämmer det maximala flödet.
Den andra faktorn är materialet, speciellt elektronkonfigurationen och bindningen av de molekyler eller joner som finns i materialet. När en potentiell skillnad appliceras på ändarna av ett element fungerar den som en tryckdifferens applicerad på ändarna av ett rör. Elektronerna är upphetsade till ett högre energinivå som kallas ledningsbandet och elektronerna är löst bundna till atomernas kärnor genom elektromagnetiska krafter som möjliggör större rörlighet för elektronerna. Om materialen är metalliska, finns de yttersta elektronerna redan i ledningsbandet vid rumstemperatur och blir därmed goda ledare med låg resistans. Material med kovalent bindning i strukturen, såsom trä,glas och plast har elektroner tätt bundna till kärnorna och den energi som krävs för att lyfta elektronerna till ledningsbandet är mycket större än för metaller och visar ett högt motstånd. Egenskapen för motstånd som erbjuds av ett material kvantifieras som materialets resistivitet. Eftersom elektronernas energi är beroende av temperaturen beror resistiviteten också på temperaturen.
Den här egenskapen används också som ett medel för att kategorisera material. Materialen med låg resistivitet kallas ledare, och material med medium resistivitet kallas halvledare och material med hög resistivitet som isolatorer.
Vad är motstånd?
En viktig egenskap som erbjuds av motståndet hos ett fast element är att vid en konstant potentialdifferens strömmar ett konstant ström genom elementet. Därför kan strömmen genom en krets styras med hjälp av motstånd, och när strömmen är konstant är potentialskillnaden vid terminalerna en konstant. Så motstånd är vanliga komponenter i alla elektriska kretsar. Motstånd är tillverkade med olika material med olika toleranser för många applikationer.
Vad är skillnaden mellan motstånd och motstånd?
• Motståndet är en egenskap hos ett material som motsätter sig strömmen av elektrisk ström.
• Motståndet är en elektrisk kretskomponent med ett fast motståndsvärde som används för att styra ström genom elementet eller potentialskillnaden över elementet.
