Rezystancja

Rezystancja.

Rezystancja R, nazywana również oporem elektrycznym jest wielkością skalarną zależną od parametrów geometrycznych materiału przewodzącego. W najprostszym przypadku rezystancja jest wprost proporcjonalna do iloczynu rezystywności właściwej materiału ρ[Ω/m] i długości l[m], oraz odwrotnie proporcjonalna do pola przekroju S[m2]. Rezystancja jest wielkością makroskopową. Jednostką rezystancji jest Ohm → [R]=Ω. Ohm jest jednostką pochodną układu SI.

Zależność rezystancji od temperatury

W rzeczywistych elementach rezystancja jest także zależna od temperatury T[K] oraz częstotliwości f[Hz]. Zależność rezystancji od temperatury ma dwa mechanizmy, pierwszy mechanizm ma związek z zmianą wymiarów geometrycznych materiału. Drugi mechanizm związany jest z ilością wolnych nośników ładunków elektrycznych uwalnianych w materiale. Temperatura jest wielkością makroskopową, patrząc pod kątem wielkości mikroskopowych temperatura reprezentuje energię wewnętrzną posiadaną przez dany materiał. W zależności od materiału, jego rezystancja może maleć lub rosną wraz z wzrostem lub spadkiem temperatury. W przypadku półprzewodników istnieje grupa materiałów dla których wraz z wzrostem temperatury wzrasta ich przewodność, jest to równoznaczne z zmniejszeniem się ich rezystancji.

Zależność rezystancji od częstotliwości

Dla prądu stałego częstotliwość równa się zero. W przypadku prądu przemiennego częstotliwość może przyjmować bardzo szerokie spektrum wartości. W przypadku dużych wartości częstotliwości uwzględnić należy jej wpływ na zwiększenie się wartości rezystancji. Zależność rezystancji od częstotliwości spowodowana jest zjawiskiem wypierania prądu, znanym również pod nazwą zjawiska naskórkowości (eng. skin effect). Zjawisko wypierania prądu powoduje zmniejszenie się przekroju czynnego materiału przewodzącego prąd elektryczny. Nie wynikając w dokładne wytłumaczenie zjawiska, można powiedzieć, że dla dużych częstotliwości prąd elektryczny płynie częścią przekroju poprzecznego bliżej zewnętrza materiału, w środku przekroju poprzecznego materiału prąd elektryczny nie płynie.

Związek między rezystancją a konduktancją

Pomiędzy rezystancją a konduktancją zachodzi związek R=1/G.