Električni otpor
Izvor: Wikipedija
Električni otpor (znak: R) – je fizikalna veličina kojom se izražava omjer napona i jakosti električne struje, što je za mnoge materijale stalna vrijednost (Ohmov zakon). Mjerna jedinica u Međunarodnom sustavu (SI) je om.
Električni otpor, suprotan je pojam od električne vodljivosti. Materijali sa mnoštvom slobodnih elektrona pružaju mali otpor prolasku struje, odnosno imaju mali tzv. specifični otpor. To je ustvari otpor kojega prolasku struje pruža žica presjeka 1mm2 dužine 1 m. Bilježi se sa znakom ρ (čitaj: ro).
Vodič presjeka S mm2 dužine L m pružat će prolasku struje otpor:
gdje je ρ specifični otpor zavisan o vrsti materijala vodiča
Materije 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 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.
[uredi] Temperaturni koeficijent električnog otpora
Kod čistih metala (bakar, aluminij, zlato, srebro, itd.) 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 Ω/ Ω,˚C Porast otpora otpornika dR (Ω) zbog porasta temperature od dt ˚C daje izraz:
dR = R20 x dt x α (Ω)
gdje je R20 otpor kod niže temperature (približno 20˚C)
Posljedica nižeg otpora termičkih trošila kod nižih temperatura su strujni udari u električnoj mreži prilikom priključenja jakih hladnih grijača ili velikog broja hladnih sijalica (npr. u općoj rasvjeti velikih zgrada). Jakost 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 supervodljivo. Neki opet, kao manganin i konstantan, zadržavaju približno isti otpor u razumnom rasponu temperatura, pa se koriste za posebne namjene u tehnici. Neke materije postaju supervodljive kod jako niskih temperatura, drastično smanjujući električni otpor. Poluvodiči zagrijavanjem smanjuju otpor u zapornom smjeru, pa njihovo pregrijavanje može ugroziti funkcioniranje elektroničkih uređaja.
