Resistanssi

Resistanssi eli sähköinen vastus, (tunnus R) on fysiikan suure, joka kuvaa johtimen tai muun sähköisen piiriosan kykyä vastustaa sähkövirtaa.[1] Resistanssin mittayksikkö SI-järjestelmässä on ohmi (Ω = V/A).[1][2][3] Resistanssin yksikkö ohmi on nimetty resistanssia ensimmäisenä tutkineen Georg Simon Ohmin mukaan.[4]

Jokaisella aineella on omanlaisensa ominaisvastus, eli resistiivisyys.[1] Aineen ominaisvastus on aineen sähköinen ominaisuus, joka kuvaa sitä miten hyvin aine johtaa sähköä.[1] Jotakin tiettyä ainetta olevan kappaleen resistanssi riippuu johdin- tai eristeaineen ominaisuuksista ja kappaleen mitoista.[1] Hyvin sähköä johtavia aineita kutsutaan johteiksi ja huonosti johtavia eristeiksi.[1][5][6][2]

Jokainen sähköjohde vastustaa sähköä jossain määrin. Jotta sähkövirta voisi kulkea johtimessa, pitää johtimen päiden välillä olla potentiaaliero, eli jännite.[6] Sähkövirran kulkiessa johtimessa elektronit liikkuvat atomien lomitse. Johde-elektroneihin kohdistuva kitkan tapainen voima, jota kutsutaan resistanssiksi. Resistanssi on siis johtimen ominaisuus, joka vastustaa sähkövirran kulkua.[5][6]

Jokaiselle johdinaineelle on määritetty oma ominaisvastuksensa. Hyviä johteita ovat esimerkiksi kupari, alumiini ja hopea, joiden resistiivisyys on pieni. Johtimen resistanssi on suoraan verrannollinen johtimen pituuteen nähden ja käänteisesti verrannollinen sen poikkipinta-alaan. Mitä pidempi johdin on, sitä enemmän se vastustaa sähkövirran kulkua. Vastaavasti mitä paksumpi johdin on, sitä vähemmän se vastustaa sähkövirtaa. Resistanssi on näin ollen sitä suurempi, mitä pitempi lanka on.[7][2]


Johteet

Johteiksi kutsutaan aineita, joiden ominaisvastus, ominaisresistanssi, on vähäinen. Sähkövirtapiireissä voidaan suurempaa sähkön jännitettä käyttämällä pienentää sähkövirtaa ja samoin resistanssin aiheuttamaa sähköhäviötä lämpenemisen muodossa. Euroopassa verkkosähkön jännite on kaksinkertainen verrattuna Pohjois-Amerikkaan, ja kuorma-autojen tasasähköjärjestelmien jännite on kaksinkertainen verrattuna henkilöautoihin. Tämä mahdollistaa puolet pienemmät sähkövirrat ja puolet vähäisemmän resistanssin.

Koska kupari on edullisen hintaisista johtimista paras, niin muita, vähemmän johtavia johtimia verrataan usein siihen. Hopea on kuparia parempi johdin, mutta monta kertaa kalliimpi, minkä vuoksi sitä ei käytetä kaapeleissa. Romukuparin metalliarvo saattaa olla vähittäiskaupassa noin 11 €/kg. Kuparijohtimia on monenlaisia. Pienimmät yleiset kuparijohdot ovat poikkipinta-alansa halkaisijaltaan 0,75 mm², 1,5 mm² ja 2,5 mm². Kuparijohtimissa on usein eristeenä muovikuori. Muuntajissa kuparilangan eristeenä ensiö- ja toisiopiireissä on lakka.

Johdin
resistanssi kupariin nähden
alumiini; puhdas alumiini 1,6
hopea 0,94
rauta 5,68
teräs 7,6 - 12,7

Lähde: ARRL Radio Handbok, 2017, Electrical Fundamentals, Table 2.1 Relative Resisticity of Metals

Puolijohteet

Puolijohteet ovat aineita, joiden johtavuus on vähäisempi kuin johteiden, mutta suurempi kuin eristeiden.


Eristeet

Eristeet ovat aineita, jotka johtavat kaikkein heikoiten sähköä. Kumeja ja muoveja käytetään johtimien ympärillä eristämään johteen sähkövirran siirtymisen muualle kuin tarkoitettuun paikkaansa.



Muilla kielillä
azərbaycanca: Elektrik müqaviməti
Bahasa Indonesia: Hambatan listrik
Bahasa Melayu: Rintangan elektrik
বাংলা: রোধ
Bân-lâm-gú: Tiān-chó͘
беларуская (тарашкевіца)‎: Супор
chiShona: Mukweso
dansk: Resistans
eesti: Takistus
한국어: 전기저항
íslenska: Rafmótstaða
Kreyòl ayisyen: Rezistans (kouran)
македонски: Електричен отпор
日本語: 電気抵抗
norsk nynorsk: Elektrisk motstand
oʻzbekcha/ўзбекча: Elektr qarshilik
Plattdüütsch: Elektrisch Wedderstand
polski: Rezystancja
Seeltersk: Wierstand
Simple English: Electrical resistance
slovenčina: Elektrický odpor
slovenščina: Električni upor
српски / srpski: Електрични отпор
srpskohrvatski / српскохрватски: Električni otpor
svenska: Resistans
Tagalog: Resistensiya
தமிழ்: மின்தடை
татарча/tatarça: Электр каршылыгы
Tiếng Việt: Điện trở
українська: Електричний опір
ئۇيغۇرچە / Uyghurche: قارشىلىق
文言: 電阻
吴语: 电阻
粵語: 電阻
中文: 电阻