Električna otpornost

Osobinu materijala da se suprotstavljaju proticanju električne struje nazivamo električni otpor.

Eksperimentima je utvrđeno da otpor zavisi od dužine žice, njenog

poprečnog preseka i vrste materijala. Za izračunavanje otpora koristi se formula

R – električni otpor

l – dužina žice

S – poprečni presek

ρ – specifični otpor

 

Jedinica za el. otpor je om ( Ω ), nazvana tako u čast nemačkog fizičara Georga Oma.

Otpor od jednog oma ima provodnik kroz koji protiče struja od 1 A kada je razlika potencijala na njegovim krajevima 1 V. U praksi se češće koriste veće jedinice, uglavnom kiloom ( kΩ ) i ponekad megaom (M Ω)

Otpornici su elementi pomoću kojih namerno unosimo el. otpor u neko strujno kolo. Koriste se za ograničenje struje u kolu i za dobijanje željenog napona na krajevima otpornika. Otpornici su najčešće korišćene komponente u elektronskim uređajima. Većina otpornika u našim uređajima su grafitni, a proizvode se i žičani i metaloslojni otpornici.

 

Konačni izgled otpornika posle lakiranja tela i obeležavanja vrednosti pomoću obojenih prstenova

šematska oznaka :

U električnim kolima otpornici se često vezuju u grupe:

 

REDNA VEZA

 

Grupa od n otpornika vezanih na red prikazana je na slici 1. Redna veza otpornika čini skup otpornika kod kojih je kraj prvog otpornika vezan za početak drugog, kraj drugog na početak trećeg itd.

Kada ovako spojeni otpornici čine deo zatvorenog električnog kola očigledno je da je jačina struje kroz sve otpore ista. Prema tome serijsku vezu otpornika karakteriše jednakost struje kroz svaki otpornik.

Napon na krajevima svakog otpornika određuje se primenom Omovog zakona:

U₁ = R₁ I,   U₂ = R₂ I,   U₃ = R₃ I

U_UK = U₁ + U₂ + U₃

U_UK = R₁ I + R₂ I + R₃ I

U_UK = I (R₁ + R₂+ R₃)

R_uk = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

 

Grupa otpornika u rednoj vezi može se zamijeniti jednim otpornikom ekvivalentne otpornosti R_uk , pri čemu u tom ekvivalentnom električnom kolu mora ostati nepromijenjeno stanje napona i električne struje kroz kolo (slika b)

U_ab=R_eI

PARALELNA VEZA

 

Na Slici 3. prikazana je grupa paralelno vezanih otpornika. Očigledno je da je napon na krajevima ovih otpornika isti i jednak priključenom naponu

Pošto su krajevi ovih otpornika na istom naponu, struje u pojedinim otpornicima na osnovu Omovog zakona biće jednake:

Ukupna struja I jednaka je sumi struja koje prolaze kroz pojedine otpornike:

 

U slučaju ekvivalentnog kola, koga čini izvor napona  i otpornik ekvivalentne otpornosti , struja je:

 

Izjednačavajući ove dvije jednačine dobija se:

odnosno:

 

 

Recipročna vrednost ekvivalentne otpornosti paralaleno vezanih otpornika jednaka je zbiru recipročnih vrijednosti otpornosti pojedinih otpornika.

Primena samo serijske ili samo paralelne veze u praksi nije čest slučaj. Najčešće se susreće kombinirani način vezivanja, tj. korištenje serijske i paralelne veze. U tom slučaju potrebno je električno kolo svesti na kolo prostije konfiguracije, koje se satoji iz serijske i paralelne veze i te delove zameniti odgovarajućim otpornostima. Nakon ovoga se dobija prostije kolo za koje se može odrediti ekvivalentna otpornost.

 

MEŠOVITA VEZA

Advertisements