Erresistentzia elektriko

Erresistentzia elektrikoa (R) korronte elektrikoak material baten zehar igarotzeko aurkitzen duen oztopo maila da. Erresistentziaren unitatea Nazioarteko Unitate Sisteman Ohma (Ω) da.

Erresistentzia elektriko
Formula	$R={\frac {u}{i}}$
Formulako ikurra	$R$, $u$ eta $i$
Ohiko ikurra	$R$
Neurtzeko unitatea	Ohm eta kilogram square metre per cubic second square ampere (en)
Dimentsioa	${\mathsf {L}}^{2}{\mathsf {M}}{\mathsf {T}}^{-3}{\mathsf {I}}^{-2}$

Tentsio iturri bat eta erresistentzia batekin osatutako zirkuitu elektriko sinple bat. Ohmen legearen arabera, $R=V/I$

Osagai elektriko baten erresistentzia kalkulatzeko Ohmen legea erabiltzen da:

$R={\frac {V}{I}}$

$R\,$ osagai baten erresistentzia elektrikoa da eta bere unitatea ohm-a (Ω) da.

$V\,$ osagai elektrikoari ezarritako potentzial diferentzia da eta bere unitatea volt-a (V) da.

$I\,$ osagai elektrikoa zeharkatzen duen korronte elektrikoa da eta bere unitatea amperea (A) da.

Potentzial diferentzia edo tentsio elektrikoa neurtzeko voltmetroa erabiltzen da.
Korronte elektrikoa neurtzeko amperemetroa erabiltzen da.
Erresistentzia elektrikoa neurtzeko ohmetroa erabiltzen da.
Multimetro deritzon tresna elektronikoak arestian aipatzen diren hiru neurgailuak izaten ditu.

Erresistentzia elektrikoaren alderantzizkoari konduktantzia (G) deritzo, hau da, $R=1/G$ eta bere unitatea siemensa da.

Eroaleak eta erresistentziak

${\text{6,5 M}}\Omega$-eko erresistentzia, bere kolore kodeak dioenez (urdin-berde-beltz-hori). Balioa egiaztatzeko ohmmetroa erabili daiteke.

Elektrizitatea erraz mugitzen uzten duten sustantzia edo materialak eroaleak dira. Zirkuitu elektriko baten erabiltzeko asmoarekin sortu den, eta erresistentzia balio zehatz bat duen material eroalezko pieza bat erresistentzia edo erresistorea da. Eroaleak eroankortasun handia daukaten materialekin egiten dira, metaleekin adibidez, kobre eta aluminioarekin bereziki. Erresistentziak -osagaiak-, bestalde, material mota ugarirekin egiten dira, hurrengo faktoreak kontutan hartuta: nahi den erresistentzia elektrikoaren balioa, xahutu beharko duen energia elektriko kopura, doitasuna eta kostuak.

Erresistibitate eta eroankortasunarekin erlazioa

Sakontzeko, irakurri: «Konduktantzia elektriko», «Erresistibitate elektriko» eta «Eroankortasun elektriko»

Alde bietan kontaktu elektrikoak dituen materiale erresistibo puska bat

Objektu baten erresistentzia elektrikoa nagusiki faktore biren araberakoa da: zein materialek osatzen duen, eta bere forma. Material bat hartuta, honen erresistentzia bere zeharkako-sekzioaren alderantzizko proportzionala izango da. Kobrezko hari batek, adibidez, erresistentzia txikiagoa izango du haria sendoagoa bada. Honetaz gain, erresistentzia luzerarekiko proportzionala da. Kobrezko hari batek, adibidez, erresistentzia handiagoa izango du luzeagoa bada.

Bere luzera osoan zeharkako-sekzio uniformea duen material baten $R$ erresistentzia eta $G$ konduktantzia hurrengoak dira:

$R=\rho {\frac {\ell }{A}}$

$G=\sigma {\frac {A}{\ell }}$

non $\ell$ eroalearen luzera, metrotan (m); $A$ eroalearen zeharkako-sekzioa metro karratutan (m²); rho ($\rho$) erresistibitate elektrikoa (edo erresistentzia espezifikoa) ohm-metrotan (Ω·m); eta sigma ($\sigma$) eroankortasun elektrikoa (edo konduktantzia espezifikoa) siemens-metrokotan (S/m) diren.

Erresistentzia eta konduktantzia alderantzizkoak dira ($R=1/G$ ), eta materialaren eta honen geometriaren araberakoak dira. Erresistibitatea eta eroankortasuna materialaren araberako konstanteak dira, geometriarekiko independenteak, eta beraien artean alderantzizkoak ($\rho =1/\sigma$).

Formula hau ez da zehatza, korronte dentsitatea eroale osoan uniformea dela suposatzen duelako, eta hau ez da beti egia. Hala ere, eroale luze eta meheentzat, kable elektrikoak adibidez, hurbilketa on bat da.

Korronte alternoarekin ere formula hau ez da zehatza, gainazal-efektuak eroalearen erdialdean korronte fluxua gutxitzen duelako. Ondorioz, erresistentzia uste baino handiagoa da.

Erresistentzia korronte alternoko zirkuituetan

Inpedantzia eta admitantzia

Sakontzeko, irakurri: «Inpedantzia elektriko», «Admitantzia elektriko», «Erreaktantzia elektriko», «Suszeptantzia elektriko» eta «Zenbaki konplexu»

Tentsioa (gorriz) eta korrontea (urdinez) denboraren funtzioan (ardatz horizontala), kondentsadore baten (goian) eta haril baten (behean). Korronte eta tentsioaren sinusoideen anplitudea berdina denez, inpedantziaren balio absolutua 1 da kondentsadore eta harilarentzat (grafikoan erabiltzen den edozein unitaterako). Bestalde, korronte eta tentsioaren arteko fase diferentzia -90°koa da kondentsadorean, eta +90° koa induktorean.

Zirkuitu elektriko batetik korronte alternoa igarotzen denean, zirkuituko elementu batetik igarotzen den korronte eta tentsioaren arteko erlazioa berauen balioaz gain, berauen faseen arteko diferentziagatik ere bereizten dira. Adibidez, erresistentzia (osagai) ideal baten, tentsioa maximora iristen den momentuan korrontea ere maximora heltzen da -korronte eta tentsioak fasean oszilatzen dute-. Baina kondentsadore edo haril baten, korronte fluxu maximoa tentsioa zerotik pasatzen denean gertatzen da eta alderantziz -korronte eta tentsioak 90°ko desfasea daukate, ikusi eskuineko irudia-. Korronte eta tentsioaren balio eta fasea irudikatzeko zenbaki konplexuak erabiltzen dira:

$V(t)={\text{Re}}(V_{0}e^{j\omega t}),\quad I(t)={\text{Re}}(I_{0}e^{j\omega t}),\quad Z={\frac {V_{0}}{I_{0}}},\quad Y={\frac {I_{0}}{V_{0}}}$

non:

• t denbora den,
• V(t) eta I(t) hurrenez hurren tentsioa eta korrontea denboraren funtzioan,
• V₀, I₀, Z, eta Y zenbaki konplexuak diren,
• Z inpedantzia den,
• Y admitantzia den,
• Re zati erreala den,
• $\omega$ korronte alternoaren abiadura angeluarra den,
• $j={\sqrt {-1}}$ unitate irudikaria den.

Inpedantzia eta admitantzia zenbaki konplexu bezala adierazi daitezke, zeinak zati erreal eta zati irudikarian banandu daitezkeen

$Z=R+jX,\quad Y=G+jB$

non R eta G erresistentzia eta konduktantzia diren hurrenez hurren, X erreaktantzia den, eta B suszeptantzia. Erresistentzia (osagai) idealetan, Z eta Y-ren balioak R eta G-ren berdinak izango dira hurrenez hurren, baina kondentsadore eta induktoreak dituzten korronte alternoko zirkuituetan, X eta B-ren balioa ez da zero.

$Z=1/Y$ korronte alternoko zirkuituetan, eta $R=1/G$ korronte zuzeneko zirkuituetan..

Erresistentziaren maiztasunarekiko menpekotasuna

Korronte alternoko zirkuituetako beste zailtasun bat erresistentzia eta konduktantzia maiztasunaren menpeko izan daitezkeela da. Arrazoi bat arestian aipatutako gainazal efektua da, eta beste bat erresistibitatea bera maiztasunaren menpeko izan daitekeela.

Joule efektua eta energia xahutzea

Sakontzeko, irakurri: «Joule efektua» eta «Potentzia elektriko»

Erresistentziek (osagaiek) eta erresistentzia duten beste elementu batzuek korronte elektrikoari oztopoa jartzen diete, eta oztopo hau gainditzeko energia elektrikoa behar da. Energia hau disipatu egiten da, prozesuan erresistentzia (osagaia) berotu egiten delarik. Efektu honi Joule efektua deitzen zaio, eta baita berotze ohmikoa edo berotze erresistiboa.

Energia elektrikoaren disipazioa batzuetan nahigabekoa da, bereziki energia elektrikoa garraiatzeko aireko lineatan. Tentsioa handituz disipazioa gutxitu egiten da, potentzia berdinerako korrontea txikiagotu egiten delako. Beste batzuetan erabilgarria da, adibidez labe elektriko eta beste berogailu erresistibo batzuetan. Bonbillak Joulen efektuan oinarritzen dira: harizpia berotu egiten da, argia ematen duen arte.

Orokorrean erresistentzia batek disipatzen duen energia —bero energia bihurtutako energia elektriko kopurua— hurrengoa da:

$P=I^{2}R$

non P potentzia elektrikoa, wattetan neurtua den, R erresistentzia elektrikoa, ohmetan neurtua den, eta I intentsitate elektrikoa den, amperetan neurtua.

Formula hau Ohmen legearekin elkartuz, beste ekuazio baliokide hauek erabili daitezke:

$P=R\cdot I^{2}\,\!$ edo baita $P={V^{2} \over R}\,\!$

Erresistentziaren neurketa

Sakontzeko, irakurri: «Ohmmetro»

Erresistentzia elektrikoa neurtzen duen gailua ohmetroa da. Ohmetro sinpleenek ezin dituzte balio txikiko erresistentziak zehaztasunarekin neurtu, erresistentzia neurtzeko korronte bat sortzen dutelako eta neurgailuaren beraren terminaletako erresistentzia ere gehitzen delako neurketan. Arazo hau ekiditeko, ohmetro zehatzagoek lau terminal dituzte, bi neurtu beharreko erresistentziatik korrontea igaroarazteko eta beste bi neurketa egiteko.

Ikus, gainera

• Erresistentzia (osagaia)
• Eroale elektriko
• Erresistibitate elektriko
• Tentsio-jauskera
• Ohmetro

Kanpo estekak

• Datuak: Q25358
• Multimedia: Electrical resistance / Q25358