9 Elektricitet: 9.5 Resistans
9.5 Resistans
9.5 Resistans
Strömmens storlek i en ledare bestäms av hur många laddningar som passerar per sekund. Men hur många laddningar som passerar bestäms ju av fältets styrka eller med andra ord spänningen över ledaren. Detta kan uttryckas som att strömmen måste vara proportionell mot spänningen över ledaren, \(I = k_1 U\). Denna relation kan skrivas \(\displaystyle k_2 = \frac{U}{I} \) om man använder en annan konstant. Sambandet upptäcktes av den tyske fysikern Georg Ohm (1787 - 1854). Som mått på "motståndet" i en komponent använder vi storheten resistans, \(R\). När vi lägger en spänning över en komponent, är det resistansen i komponenten som bestämmer hur stor strömmen blir.
Resistansen \(R\) i en komponent är förhållandet mellan spänningen \(U\) över komponenten och strömmen genom komponenten, \[ \text{Resistant} = \frac{\text{spänning}}{\text{ström}} \ \text{ eller } \ R = \frac{U}{I} \] Enheten för resistans är ohm, \(\text{Ω}\).
För alla elektriska komponenter fås resistansen av formeln \(R = U/I\). Vissa komponenter kallar vi motstånd eller resistor. De används ofta för att kretsen ska få rätt resistans. Ett elektriskt motstånd kan vara en vanlig metalltråd eller en komplicerad apparat. Den kan vara tillverkad av metall eller icke-metall.
Genom värmetråden i en elektrisk ugn ska det gå en ström på \(5{,}0 \text{ A}\). Spänningen över värmetråden är \(230 \text{ V}\). Hur stor resistans måste tråden ha?
Lösning: Av definitionen på resistans får vi \[ R = \frac{U}{I} = \frac{230}{5{,}0} \text{ Ω} = 46 \text{ Ω} \]
Detta är alltså resistansen när ugnen är på och värmetråden har hög temperatur.
