Rezistența

Legea lui Ohm. Definiţia

rezistenţei electrice

Definiţie: Rezistenţele numite şi rezistoare, sunt componente electronice caracterizate de un parametru numit rezistenţă electrică. Rezistenţa electrică exprimă gradul în care rezistorul respectiv se opune trecerii curentului electric. Rezistenţele sunt nelipsite din schemele electronice.

Considerăm un fir conductor AB de o anumită lungime l şi aplicăm la capetele acestuia, pe rând, tensiunile continue:

Pentru fiecare dintre tensiuni măsurăm intensitatea curentului care străbate conductorul. Obţinem valorile:

Dacă vom calcula acum rapoartele:

vom constata că acestea sunt aproximativ egale:

Cu alte cuvinte, intensitatea curentului care străbate firul AB este direct proporţională cu tensiunea continuă aplicată firului conductor AB. Dacă tensiunea se dublează, se va dubla, de asemenea, intensitatea curentului; dacă tensiunea se măreşte de trei ori, intensitatea curentului prin fir se va mări şi ea de trei ori, etc. Aceasta este legea lui Ohm.

Definiţie: Valoarea comună a rapoartelor de mai sus se numeşte rezistenţa electrică a conductorului AB, şi se notează cu R:

Putem să scriem, în general, că:

unde U este tensiunea dintre capetele A şi B ale conductorului, iar I este curentul care apare prin aceasta ca urmare a aplicării tensiunii U.

Relaţia precedentă se poate rescrie sub forma:

adică curentul care trece prin conductorul AB de rezistenţă electrică R este egal cu raportul dintre tensiunea aplicată între A şi B, şi rezistenţa electrică R. Relaţia precedentă se foloseşte sub denumirea de legea lui ohm pentru o porţiune de circuit.

Rezistenţa electrică este o caracteristică a firului studiat. Dacă schimbăm firul atunci se schimbă, în general, şi rezistenţa sa electrică.

Unitatea de măsură pentru rezistenţa electrică este ohmul (prescurtat: Ω). Prin definiţie, o rezistenţă de un ohm este acea rezistenţă care este străbătută de un curent de un amper (1A) atunci când la capetele sale este aplicată de o diferenţă de potenţial de un volt (1V):

Se folosesc, de asemenea, multipli ai ohmului: kiloohmul(kΩ) şi megaohmul (MΩ):

Rezistenţa electrică este o măsură a gradului în care firul conductor AB se opune trecerii curentului electric.

Conductanţa

Rezistenţa electrică este o mărime care aratăcât de mult se opune un anumit rezistor trecerii curentului electric prin el. Cu cât rezistenţa este mai mare, cu atât curentul trece mai greu. Din legea lui Ohm pentru o porţiune de circuit:

rezultă că curentul I variază invers proporţional cu rezistenţa R, pentru o tensiune U fixată.

Putem introduce o nouă mărime, numită conductanţă, caresă arate cât de bine conduce un anumit rezistor. Prin definiţie, conductanţa este inversul rezistenţei. Conductanţa se notează cu G:

Unitatea de măsură pentru conductanţă este siemens-ul (prescurtat S). O conductanţă de un S reprezintă conductanţa unei rezistenţe de un ohm.

Din legea lui Ohm, rezultă că:

adică, curentuleste direct proporţional cu conductanţa rezistorului considerat, pentru o tensiune U fixată, aplicată la capete.

Dependenţa rezistenţei unui conductor în funcţie de dimensiunile sale geometrice.

Ne punem acum întrebare: cum depinde rezistenţa electrică a firului conductor AB de dimensiunile sale geometrice, adică de lungimea sa l şi de secţiunea sa S?

Se constată experimental că dacă dublăm lungimea l a firului AB, păstrând aceeaşi secţiune S, atunci se dublează, de asemenea, rezistenţa sa electrică. Aceasta înseamnă că, la o aceeaşi tensiune U aplicată între capetele A şi B ale firului, curentul prin firul de lungime 2l este de două ori mai mic decât curentul prin firul de lungime l. Dacă triplăm lungimea firului, atunci rezistenţa sa se triplează şi ea, etc. În general, dacă lungimea firului creşte de k ori, secţiunea rămânând constantă, atunci rezistenţa electrică creşte şi ea tot de k ori.

În concluzie, rezistenţa R este direct proporţională cu lungimea l a firului AB. Scriem aceasta astfel: