Resistans

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning
Disambig bordered fade.svg For alternative betydninger, se Modstand.
Disambig bordered fade.svg For alternative betydninger, se Elektrisk modstand.
Resistans måles i enheden Ohm, der angives med det græske bogstav Omega
Elektromagnetisme
VFPt Solenoid correct2.svg
Elektricitet  Magnetisme

Fænomenet resistans, ohmsk modstand eller elektrisk modstand er en egenskab ved elektriske ledere, som forårsager et vist tab af elektrisk energi, i form af varmeudvikling, når man sender en elektrisk strøm igennem dem. Grunden til tabet af elektrisk energi skyldes, at de elektriske ladninger, som formidler strømmen, møder forhindringer i elektriske ledere. Det er typisk elektroner, som formidler strømmen, men elektroner har negativ ladning, så de løber fra minus til plus. Størrelsen af den elektriske resistans i en given elektrisk leder måles i den afledte SI-enhed ohm (Ω), og afhænger af to ting for en leder med konstant tværsnitsareal hen langs lederen:[1]

  • Lederens længde; jo længere leder, desto større resistans.
  • En materialeegenskab, kaldet resistiviteten, for det stof lederen er lavet af.
  • Er lederens tværsnitsareal ikke konstant, er sammenhængen mellem denne og resistansen; jo større areal, desto mindre resistans.

Med undtagelse af såkaldte superledere besidder alle elektriske ledere en vis elektrisk resistans større end 0 Ω. Er modstanden større end 10^7 ohm kaldes det en isolator.

For jævnstrøm er resistansen i ohm er pr. definition den multiplikative inverse af konduktansen i siemens.[2]

Modstandskarakteristik[redigér | rediger kildetekst]

En modstandskarakteristik er en matematisk graf, hvor der enten måles strømmen som funktion af spændingen – eller spændingen som funktion af strømmen.

Her er det underforstået at temperatur og andre fysiske størrelser, der måtte påvirke holdes konstant, mens målingerne står på.

Dynamisk eller differentiel modstand – og statisk modstand[redigér | rediger kildetekst]

En komponents eller et kredsløbs statiske modstand er defineret ved: R=U/I, hvor R er den statiske modstand, U er spændingen over komponenten og I er strømmen gennem komponenten.[3]

Der findes ingen simpel komponent, som har statisk negativ modstand.

En komponents eller et kredsløbs dynamiske modstand eller differentielle modstand er defineret ved: R(I)=dU/dI eller R(U)=dU/dI, hvor R er den dynamiske modstand ved hhv. strømmen I eller spændingen U, U er spændingen over komponenten og I er strømmen gennem komponenten.[3]

Der findes simple komponenter, som har negativ differentiel modstand på visse dele af deres modstandskarakteristik.

Lineær modstand[redigér | rediger kildetekst]

En komponent, hvis statiske modstand er uafhængig af strømmen (herunder polaritet) gennem komponenten, er lineær. Komponenten en modstand er valgt/designet til at være lineær (og temperaturuafhængig). Selvom en komponent har en temperaturafhængig modstand, kan den stadig være lineær, hvis signalet energimæssigt er svagt i forhold hvor lang tid det tager at opvarme (eller afkøle) komponenten. Glødepærer, LDR-modstand, PTC-modstande og NTC-modstande er lineære og temperaturafhængige modstande. Fx kan man anvende glødepærer (som PTC-modstande), LDR-modstande og NTC-modstande til at stabilisere sinusoscillatorer.[4][5]

Ikke-lineær modstand[redigér | rediger kildetekst]

Der findes mange komponenter som udviser ikke-lineær modstand. Næsten alle halvlederkomponenter udviser ulineær modstand. En VDR-modstand er også ulineær – dens modstand afhænger per definition af spændingen.

Selvom en komponent er ikke-lineær, kan den godt have strøm-/spændings-intervaller, hvor den er lineær. Et simpelt eksempel er en parallelforbindelse af en diode og en modstand. Ved "lave" strømme (hvis spændingen er 0-0,1 volt) i diodens lederetning, vil man kun registrere modstanden, men ved "middelhøje" strømme vil dioden lede og her vil det samlede kredsløb udvise ulinearitet.

Se også[redigér | rediger kildetekst]

Referencer[redigér | rediger kildetekst]

  1. ^ physicsclassroom.com: Electric Circuits - Lesson 3 - Electrical Resistance Citat: "...An electron traveling through the wires and loads of the external circuit encounters resistance. Resistance is the hindrance to the flow of charge...The electrons encounter resistance - a hindrance to their movement...The standard metric unit for resistance is the ohm, represented by the Greek letter omega - Ω...", backup
  2. ^ britannica.com: Siemens Citat: "...In the case of direct current (DC), the conductance in siemens is the reciprocal of the resistance in ohms...", backup
  3. ^ a b electrotechnik.net: Static and Dynamic Resistance, backup
  4. ^ tronola.com: Using lamps for stabilizing oscillators Citat: "...Notice that Jim raises the issue of the thermal mass of the lamp affecting stability at low frequencies. If the lamp can heat up and cool down slightly from peak to peak of the signal, then its amplitude will vary, bouncing up and down irregularly...", backup
  5. ^ Elliott Sound Products, Rod Elliott: Audio Test Oscillator Citat: "...If you happen to find thermistors that look like this, then (and only then) can you build the circuit shown in Figure 7. There are many different thermistors available from nearly all suppliers world-wide, but only this type can be used for amplitude stabilisation of an oscillator. Most 'normal' miniature thermistors are designed for temperature sensing, and are not suitable...Lamp stabilisation was used in the first commercially available sinewave oscillator made by Hewlett Packard, and in many subsequent versions...", backup