Vastus

Vastus, resistori, on elektroniikassa komponentti, joka vastustaa tasa- ja vaihtovirran kulkua. Vastuskomponentin sähkövastus eli resistanssi mitataan ohmeissa. Tarkkuus, jolla se osuu määriteltyyn määrään ohmeja ilmaistaan toleranssilukuna.

Eurooppalaisen standardin mukainen vastuksen piirrosmerkki

Amerikkalaisen standardin mukainen vastuksen piirrosmerkki

Toisinaan puhekielessä suuretta resistanssi sanotaan vastukseksi^[1].

Vastustyypit

Säätyvät vastukset

Työkalulla aseteltava lankavastus.

Joidenkin vastusten arvo on tarkoitettu riippuvan jostain ulkoisesta tekijästä. Termistorit ovat vastuksia, joiden vastusarvo riippuu lämpötilasta. Positiivisen lämpötilakertoimen vastusta kutsutaan PTC-termistoriksi (Positive Temperature Coefficient) ja negatiivisen lämpötilakertoimen vastusta NTC-termistoriksi (Negative Temperature Coefficient). Jos vastuksen arvo riippuu jännitteestä (Voltage Dependent Resistor, VDR-vastus) tällaista vastusta nimitetään varistoriksi. Vastuskomponenttia, jonka vastus säätyy valon mukaan (LDR Light Dependent Resistor), kutsutaan valovastukseksi.

Mekaanisesti säädettävät vastukset luokitellaan työkalusäätöisiin trimmereihin ja käsisäätöisiin potentiometreihin.

Lankavastus voi myös olla työkalulla aseteltava. Silloin sen suojakuoressa on vastuksen pituinen aukko, josta vastuslanka näkyy. Langan päällä on liikkuva metallirengas, joka ruuvimeisselillä kiristetään haluttuun vastusarvoon.

Kiinteät vastukset

Tavallisimpia kiinteitä vastuksia ovat massavastus, kalvovastus ja lankavastus.

Massavastus valmistetaan puristamalla hiilikvartsiseos lieriömäiseen muotoon, jonka päälle tulee suojakerros. Aikaisemmin massavastus oli yleisin kiinteä vastustyyppi.

Kalvovastus valmistetaan höyrystämällä lieriömäisen keraamisen rungon päälle tavallisesti spiraalimainen kalvo, jonka päälle tulee suojalakka tai -massa. Haluttuun resistanssiin voidaan vaikuttaa kalvonauhan pituudella, leveydellä ja paksuudella. Kalvovastukset jaetaan tavallisesti kolmeen alatyyppiin. Hiilikalvovastuksen kalvo on hiiltä ja se on halvin ja ehkä yleisin vastustyyppi. Metallikalvovastuksen kalvo on nikkelikromia ja se on myös yleinen vastustyyppi. Metallioksidikalvovastuksen kalvo on tinaoksidia.

Lankavastus on muodoltaan lieriömäinen tai kulmikas. Lankavastus valmistetaan kiertämällä vastuslankaa eristerungon ympärille. Vastusarvo riippuu langan pituudesta ja paksuudesta. Vastuslankana käytetään esimerkiksi kuparin ja nikkelin seosta eli konstantaania tai krominikkeliä. Tavallisesti lankavastus kestää huomattavasti enemmän tehoa kuin massa- tai kalvovastus.

Kaksoiskierre

Vastuslangan oheisen kuvan mukaisella kaksoiskierteellä voidaan ehkäistä vastuksen itseinduktanssia, eli loisinduktanssia. Esimerkiksi suurilla taajuuksilla käytetään pieni-induktanssisia vastuksia. Vastuslangan kaksoiskierteen vastakkaisiin suuntiin kulkevat vastuslangat kumoavat toistensa induktanssin.

Vastusarvon ilmaiseminen

Vastuksen arvo ja toleranssi voidaan ilmaista vastukseen painetuin numeroin. Toinen tapa ilmaista on värikoodi, ns. RETMA (Radio Electronics Television Manufacturers Association) -sarjat. Siinä sallittuja vastusarvoja on 6, 12, 24, 48, 96 tai 192 kpl per dekadi. Niiden vastaavat nimitykset ovat E6, E12, E24, E48, E96 ja E192. Vastaavat toleranssit 20 %, 10 %, 5 %, x %, 1 % ja 0,5 % (myös 0,25 % ja 0,1 %).^[2]

Kullekin numerolle 0...9 on oma värinsä, samoin toleransseille ja joskus myös lämpötilakertoimelle.^[3]

Värikoodi

Standardi EIA värikooditaulukko EIA-RS-279:

Väri	raita 1	raita 2	raita 3 (kerroin)	raita 4 (toleranssi)	Lämpötilakerroin
Musta	0	0	×10⁰
Ruskea	1	1	×10¹	±1% (F)	100 ppm
Punainen	2	2	×10²	±2% (G)	50 ppm
Oranssi	3	3	×10³		15 ppm
Keltainen	4	4	×10⁴		25 ppm
Vihreä	5	5	×10⁵	±0,5% (D)
Sininen	6	6	×10⁶	±0,25% (C)
Violetti	7	7	×10⁷	±0,1% (B)
Harmaa	8	8	×10⁸	±0,05% (A)
Valkoinen	9	9	×10⁹
Kultainen			×0,1	±5% (J)
Hopeinen			×0,01	±10% (K)
Ei ole				±20% (M)

Punaisesta violettiin värit ovat samassa järjestyksessä kuin sateenkaaressa.

Vastuksen tehonkesto

Vastuksilla on rajallinen tehonkesto, (esimerkiksi 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W jne.), joka määrää suurimman keskimääräisen tehon tietyssä ympäristön lämpötilassa (yleensä 23 astetta), jonka vastus kestää ilman ilmoitetun toleranssin ylittymistä. Sähköteho lasketaan virran I ja jännitteen U tulona:

\ P=UI

, mikä Ohmin lain avulla voidaan kirjoittaa myös muotoihin

P={\frac {U^{2}}{R}}=RI^{2}

, missä R on resistanssi.

Vastusten käyttötarkoituksia

Vastuksia voidaan käyttää mm. seuraaviin tarkoituksiin elektroniikan kytkennöissä:

jännitteen muuttaminen – vastusjako esim. mittauspiireissä
suodattimet – esim. RC-piirit
virran rajoittaminen

Lämmitysvastukset

Sähkölämmittimissä on vastuselementtejä, joissa sähköenergia muuttuu lämpöenergiaksi. Tyypillisesti näissä vastuksissa lämmityselementti on valmistettu metallilangasta.

Katso myös

Lähteet

Volotinen, Vesa; Lesch, Kaj-Birger; Haaksikari, Jorma: Elektroniikka 1 – Analoginen elektroniikka. WSOY, 1989. ISBN 951-0-15259-5

Viitteet

↑ Vastus; Kielitoimiston sanakirja
↑ IEC 60063 Preferred number series for resistors and capacitors, 1963.
↑ EIA-RS-279

Kirjallisuutta

Wiio, Osmo A.; Somerikko, Unto V.: Nuorten radiokirja. Tekniikan maailma, 1963.

Aiheesta muualla

Lisää tietoa vastuksista, muun muassa värikoodit (Arkistoitu – Internet Archive)
Vastuksien (ja muidenkin komponenttien) RETMA-sarjoja (Arkistoitu – Internet Archive)
Vastuksen koon värikoodilaskuri
ResistorGuide.com: Wirewound resistor (englanniksi)

[1] Vastus; Kielitoimiston sanakirja

[2] IEC 60063 Preferred number series for resistors and capacitors, 1963.

[3] EIA-RS-279

[1]

[2]

[3]