Opór elektryczny. Co to jest opór elektryczny?

Co to jest opór elektryczny?

Opór elektryczny należy do grupy podstawowych parametrów elektrycznych i jest wielkością fizyczną, która charakteryzuje opór, jaki stawia przewodnik przepływowi prądu elektrycznego. Przy czym opór ten ma związek z właściwościami przewodnika (np. wymiary geometryczne, własności materiału przewodnika) oraz własnościami ośrodka, w którym przewodnik się znajduje.

Opór elektryczny jest tytułowany powszechnie mianem rezystancji i określa relację między napięciem (U), a natężeniem prądu elektrycznego (I) w obwodach prądu stałego. Przedstawia to zależność:

• R = U/I

Rezystancja przewodnika o jednakowym przekroju poprzecznym do kierunku przepływu prądu jest proporcjonalna do długości przewodnika , odwrotnie proporcjonalna do przekroju i zależy od materiału. W odniesieniu do przewodu (kabla) przedstawia to zależność:

• R = ρ · l/S lub R = 1/γ · S,
  gdzie: ρ – rezystywność (opór właściwy) materiału żyły przewodu, l – długość rozpatrywanego przewodu (kabla), γ – konduktywność materiału żyły przewodu, S – przekrój znamionowy przewodu.

W obwodach prądu przemiennego oporem elektrycznym nazywa się część rzeczywistą impedancji zespolonej.

Impedancja

Impedancja (Z) określa relację między napięciem, a natężeniem prądu elektrycznego w obwodach prądu przemiennego (sinusoidalnie zmiennego). Jest określona wzorem:

• Z = U/I,
  gdzie: U – napięcie elektryczne, I – natężenie prądu

Impedancja jest wielkością zespoloną. Jej część rzeczywista opisuje opór elektryczny związany z prądem płynącym w fazie zgodnej z przyłożonym napięciem, a część urojona – z prądem przesuniętym w fazie, który wyprzedza przyłożone napięcie lub jest opóźniony względem niego. Wielkości te określane są odpowiednio mianem rezystancji (R) i reaktancji (X). Przedstawia to zależność:

• Z = R + jX

W obwodach prądu przemiennego, w obliczeniach wykorzystuje się często wielkość modułu impedancji, czyli:

• |Z| = √(R² + X²)

Jaką jednostką oznaczany jest opór elektryczny?

Jednostką oporu elektrycznego jest om (Ω), przy czym [Ω] = [V]/[A].

Jak zmierzyć opór elektryczny?

Opór elektryczny elektryczną można zmierzyć za pomocą różnego rodzaju urządzeń, np. omomierza. Jego wartość można obliczyć lub wyznaczyć korzystając z prawa Ohma, mierząc napięcie na zaciskach elementu i prąd płynący przez element.

Zastosowanie w praktyce

Opór elektryczny jest stosowany w wielu obwodach elektrycznych do kontroli przepływu prądu i wykorzystywany w różnych urządzeniach elektrycznych, takich jak rezystory, które służą do regulacji prądu oraz napięcia.

Materiały mogą mieć różną rezystancję, przykładowo metale, takie jak miedź czy aluminium, mają niski opór i są dobrymi przewodnikami prądu, a materiały izolujące, takie jak szkło lub plastik, charakteryzują się wysoką rezystancją, a co za tym idzie ograniczają przepływ prądu.