Električni otpor

Elektromagnetizam
VFPt Solenoid correct2.svg
Elektricitet · Magnetizam
Električna otpornost je električni otpor žice presjeka 1 mm2 i duljine 1 m.
Otpornik od 6,5 M Ω.

Električni otpor (oznaka R) je fizikalna veličina koja opisuje utjecaj vrste tvari, duljine i debljine električnog vodiča ili električnog izolatora na tok električne struje. Električni otpor R vodiča kroz koji teče istosmjerna električna struja može se izračunati nakon mjerenja ampermetrom i voltmetrom s pomoću odnosa:

gdje je: U - električni napon, I - jakost električne struje, a dobije iz Ohmova zakona za istosmjernu struju. Mjerna jedinica električnoga otpora je om (Ω).

Omski otpor vodiča (žice) ovisi o presjeku, duljini i vrsti tvari od koje je vodič izrađen:

gdje je: ρ - elektična otpornost, l - duljina i S - ploština poprečnoga presjeka vodiča. Električni otpor ovisi i o vanjskim fizikalnim utjecajima, od kojih je, osobito za vodiče koji se najčešće upotrebljavaju u elektrotehnici, najvažniji utjecaj temperature. [1]

Električni otpor suprotan je pojam od električne vodljivosti. Materijali sa mnoštvom slobodnih elektrona pružaju mali otpor prolasku struje. Materijali s puno slobodnih elektrona dobro provode struju. To su u prvom redu metali, a posebno mali otpor imaju srebro i bakar. Od njih se izrađuju električni vodovi. Željezo ima oko 7 puta veći otpor od bakrenog vodiča istih dimenzija. Veliki specifični otpor karakterizira električne izolatore. Neki materijali pružaju umjereno veliki otpor prolasku struje, pa se zato koriste za namjerno zagrijavanje žice ili medija kojim prolaze ili za povećanje otpora strujnih krugova, odnosno od njih se izrađuju električni grijači i otpornici.

Temperaturni koeficijent električnog otpora

Kod čistih metala ( bakar, aluminij, zlato, srebro, i tako dalje) otpor raste s porastom temperature. Kod nekih legura otpor se ne mijenja s temperaturom. Otpor ugljena, čak i pada kada ga zagrijavamo. Porast temperature od 1˚C uzrokuje porast svakog oma otpora za α Ω, pri čemu α zovemo temperaturnim koeficijentom električnog otpora, ovisnim o vrsti materijala od koga je izrađen otpornik. Za metale njegova vrijednost iznosi oko 0,004 1/ K. Povećani električni otpor otpornika zbog povećane temperature daje izraz:

gdje je: - temperaturni koeficijent električnog otpora, - početna temperatura (obično 20 ˚C), i - električni otpor na temperaturi .

Posljedica nižeg otpora toplinskih trošila kod nižih temperatura su strujni udari u električnoj mreži prilikom priključenja jakih hladnih grijača ili velikog broja hladnih žarulja (na primjer u općoj rasvjeti velikih zgrada). Jakost električne struje stabilizira se na normalnu vrijednost tek kad se otporna žica usije na normalnu radnu temperaturu.

Kako je već spomenuto, neki materijali kao ugljen, smanjuju otpor s porastom temperature. Čak i staklo, koje je pri normalnom rasponu temperatura poznato kao jako dobar izolator, na temperaturi taljenja postaje takoreći supravodljivo. Neki opet, kao krom nikal i konstantan zadržavaju približno isti otpor u razumnom rasponu temperatura, pa se koriste za posebne namjene u tehnici. Neki materijali postaju supravodljivi kod jako niskih temperatura, drastično smanjujući električni otpor. Poluvodiči zagrijavanjem smanjuju otpor u zapornom smjeru, pa njihovo pregrijavanje može ugroziti rad elektroničkih uređaja.

Tablica specifičnih otpora i temperaturnih koeficijenata pri 20˚C

Materijal Specifični otpor

ρ (Ω/m)

Temperaturni

koeficijent α (1/K)

Aluminij
- lijevan
- mekan
- tvrdo vučen

0,04
0,028
0,029

0,0036
0,00403
0,0041
Bakar
- mekan
- tvrdo vučen

0,0175
0,0178

0,00392
0,00392
Bronca
- aluminijeva
- kositrena

0,13 - 0,29
0,0278

0,0006 - 0,001
Cekas 1,12 0,00014
Cekas I 0,97 0,00052
Cekas II 1,08 0,00008
Cink 0,06 0,004
Čelik
- lim
- dinamo-lim
- žica
- lijev
0,1 - 0,25
0,13
0,27 - 0,67
0,17
0,142
0,0045 - 0,0055
0,0045
-
0,0052
-
Kantal 0,5 0,00003
Kositar 0,12 0,0045
Magnezij 0,043 0,0041
Manganin 0,43 0,0041
Mjed
- lijevana
- vučena

0,071
0,07 - 0,08

-
0,0013 - 0,0019
Nikelin 0,42 0,00023
Nikal 0,069 0,006
Novo srebro 0,38 0,00007
Olovo 0,06 0,0039
Platina 0,11 0,0031
Silimun, lijevani 0,059 0,004
Srebro 0,0165 0,0038
Volfram 0,055 0,0048
Zlato 0,023 0,004
Željezo, elekrolitsko 0,12 0,0065
Živa 0,958 0,00099
Other Languages
azərbaycanca: Elektrik müqaviməti
беларуская (тарашкевіца)‎: Супор
বাংলা: রোধ
dansk: Resistans
eesti: Takistus
Kreyòl ayisyen: Rezistans (kouran)
Bahasa Indonesia: Hambatan listrik
íslenska: Rafmótstaða
日本語: 電気抵抗
한국어: 전기저항
македонски: Електричен отпор
Bahasa Melayu: Rintangan elektrik
Plattdüütsch: Elektrisch Wedderstand
norsk nynorsk: Elektrisk motstand
polski: Rezystancja
srpskohrvatski / српскохрватски: Električni otpor
Simple English: Electrical resistance
slovenčina: Elektrický odpor
slovenščina: Električni upor
chiShona: Mukweso
српски / srpski: Електрични отпор
Seeltersk: Wierstand
svenska: Resistans
தமிழ்: மின்தடை
Tagalog: Resistensiya
татарча/tatarça: Электр каршылыгы
ئۇيغۇرچە / Uyghurche: قارشىلىق
українська: Електричний опір
oʻzbekcha/ўзбекча: Elektr qarshilik
Tiếng Việt: Điện trở
中文: 电阻
文言: 電阻
Bân-lâm-gú: Tiān-chó͘
粵語: 電阻