Vastus vs vastus
Aina kun on tekijä, joka estää minkä tahansa toivottua toimintaa, sanomme, että toimintaa vastustetaan. Koemme tämän tilanteen myös sähköpiireissä. Kun sähkövirta kulkee materiaalin läpi, se aiheuttaa vastuksen virran virtaukselle. Tätä kutsutaan yksinkertaisesti sähköiseksi vastukseksi ja virran virtauksen vastuksen suuruus vaihtelee materiaalista toiseen.
Mikä on vastus?
Fysiikassa ja sähkötekniikassa vastus määritellään elementin liittimien välisen potentiaalieron ja sen läpi kulkevan sähkövirran suhteena. Se on mittari elementeistä, jotka vastustavat sähkövarauksen kulkua. Yllä oleva määritelmä ilmaistaan matemaattisesti muodossa R = V / I, jossa R on vastus, V potentiaaliero ja I sähkövirta. Vastuksen käänteinen määritellään materiaalin johtavuudeksi.
Vastus riippuu pääasiassa kahdesta tekijästä; elementin ja materiaalin geometria. Koska sähkövirta on jatkuva elektronivirta materiaalin läpi, johtimen leveys (halkaisija) vaikuttaa vastukseen, aivan kuten putken halkaisija määrää sen suurimman virtauksen.
Toinen tekijä on materiaali, erityisesti elektronikonfiguraatio ja materiaalissa olevien molekyylien tai ionien sitoutuminen. Kun potentiaaliero kohdistetaan elementin päihin, se toimii kuten paine-ero putken päihin. Elektronit ovat innoissaan korkeammalle energiatasolle, jota kutsutaan johtamiskaistaksi, ja elektronit ovat löyhästi sitoutuneet atomien ytimiin sähkömagneettisten voimien avulla, mikä mahdollistaa suuremman liikkuvuuden elektroneille. Jos materiaalit ovat metallisia, uloimmat elektronit ovat jo johtamiskaistalla huoneenlämpötilassa, joten niistä tulee hyviä johtimia, joilla on pieni vastus. Rakenteessa on kovalenttisesti sitoutuneita materiaaleja, kuten puuta,lasissa ja muoveissa elektronit ovat tiukasti sitoutuneet ytimiin, ja energia, joka tarvitaan elektronien nostamiseksi johtokanavalle, on paljon suurempi kuin metallien ja osoittaa suurta vastustusta. Materiaalin tarjoama vastuksen ominaisuus määritetään materiaalin resistanssina. Koska elektronien energia riippuu lämpötilasta, resistiivisyys riippuu myös lämpötilasta.
Tätä ominaisuutta käytetään myös materiaalien luokitteluvälineenä. Alhaisen resistiivisyyden omaavia materiaaleja kutsutaan johtimiksi, ja materiaaleja, joiden keskiresistiivisyys tunnetaan puolijohteina ja materiaaleja, joilla on korkea resistiivisyys eristeinä.
Mikä on vastus?
Tärkeä ominaisuus, jonka kiinteän elementin vastus tarjoaa, on, että jatkuvalla potentiaalierolla tasainen virta kulkee elementin läpi. Siksi virtaa piirin läpi voidaan ohjata vastuksilla, ja kun virta on vakio, potentiaaliero liittimissä on vakio. Joten vastukset ovat yleisiä komponentteja missä tahansa sähköpiirissä. Vastukset valmistetaan eri materiaaleista, joilla on erilaiset toleranssit moniin sovelluksiin.
Mitä eroa on vastuksella ja vastuksella?
• Vastus on materiaalin ominaisuus vastustaa sähkövirtaa.
• Vastus on sähköpiirikomponentti, jolla on kiinteä vastusarvo, jota käytetään ohjaamaan elementin läpi kulkevaa virtaa tai elementin poikkeavaa potentiaalieroa.
