Vastus vs. vastus
Aina kun on tekijöitä, jotka estävät jotain mitä sanomme, on kyseiselle toiminnalle vastustuskyky. Koemme tämän tilanteen myös sähköisissä piireissä. Kun sähkövirta kulkee materiaalin läpi, se vastustaa virran virtausta. Tätä kutsutaan yksinkertaisesti sähkövastukseksi ja virran virtausvastuksen suuruus vaihtelee materiaalista toiseen.
Mikä on vastus?
Fysiikassa ja sähkötekniikassa vastus määritellään elementin napojen välisen potentiaaliero suhteessa sen läpi kulkevaan sähkövirtaan. Se on mittaa elementtejä, jotka vastustavat sähkövarauksen siirtymistä. Yllä oleva määritelmä ilmaistaan matemaattisesti muodossa R = V / I, missä R on vastus, V potentiaaliero ja I sähkövirta. Vastuksen käänteinen arvo määritellään materiaalin johtavuudeksi.
Resistenssi riippuu pääasiassa kahdesta tekijästä; elementin ja materiaalin geometria. Koska sähkövirta on jatkuva elektronivirta materiaalin läpi, johtimen leveys (halkaisija) vaikuttaa vastukseen, samoin kuin 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 kuin putken päihin kohdistuva paine-ero. Elektronit herätetään korkeammalle energiatason alueelle, jota kutsutaan johtuskaistana, ja elektronit ovat löysästi sitoutuneet atomien ytimiin sähkömagneettisilla voimilla, mikä mahdollistaa suuremman liikkuvuuden elektronien kanssa. Jos materiaalit ovat metallisia, uloimmat elektronit ovat johtokaistalla jo huoneenlämpötilassa, jolloin niistä tulee hyviä johtimia, joilla on pieni vastus. Materiaaleissa, joissa rakenteessa on kovalenttisia sidoksia, kuten puussa, lasissa ja muoveissa, on elektronia, jotka ovat tiukasti sitoutuneita ytimiin, ja tarvittava energia elektronien nostamiseksi johtamiskaistalle on paljon suurempi kuin metallien, ja sillä on korkea vastus. Materiaalin tarjoama vastusominaisuus määritetään materiaalin resistiivisyytenä. Koska elektronien energia riippuu lämpötilasta, resistiivisyys riippuu myös lämpötilasta.
Tätä ominaisuutta käytetään myös keinona luokitella materiaalit. Materiaalit, joilla on alhainen ominaisvastus, tunnetaan johtimina, ja materiaalit, joiden keskinkertainen resistiivisyys tunnetaan puolijohteina ja materiaalit, joilla on korkea resistiivisyys, eristeinä.
Mikä on vastus?
Kiinteän elementin vastuksen tarjoama tärkeä ominaisuus on, että vakiopotentiaalierolla vakiovirta virtaa elementin läpi. Siksi piirin kautta kulkevaa virtaa voidaan ohjata vastuksilla, ja kun virta on vakio, potentiaaliero liittimissä on vakio. Joten, vastukset ovat yleisiä komponentteja kaikissa sähköpiireissä. Vastukset on valmistettu eri materiaaleista, joilla on erilaiset toleranssit moniin sovelluksiin.
Mitä eroa on resistanssilla ja vastuksella??
• Resistanssi on materiaalin ominaisuus estää sähkövirran virtausta.
• Vastus on sähköpiiriosa, jolla on kiinteä vastusarvo ja jota käytetään ohjaamaan elementin läpi kulkevaa virtaa tai potentiaalieroa elementin välillä.