Resistanssi
Resistanssi
Resistanssi R
- kuvaa johtimen (tai laitteen) kykyä vastustaa sähkövirran kulkua
- yksikkö ohmi (1 Ω)
- Ohmin laki: Mitä suurempi resistanssi, sitä pienempi virta (jos jännite pysyy vakiona)[[$$ R=\frac{U}{I}\\ \\ (\text{eli } \quad
U=RI) $$]]
- Resistanssiin vaikuttaa
- materiaali
- kuparilla pienempi resistanssi kuin raudalla (johtaa paremmin)
- pituus
- Mitä pidempi johdin, sitä suurempi resistanssi
- (pidemmällä matkalla elektronit törmäilevät useammin metalli-ioneihin)
- poikkipinta-ala
- Mitä paksumpi johdin (suurempi poikkipinta-ala) sitä pienempi resistanssi
- (paksummassa johtimessa elektronit mahtuvat kulkemaan paremmin)
- materiaali
(Hehkulampun resistanssi)
Crash Course Physics
Laitteiden rinnan- ja sarjaankytkennät
- Virtapiirin laitteiden (esim. lamppu, vastus) yhteenlaskettu jännitehäviö on yhtä suuri kuin virtalähteen antama jännite (napajännite) (kaavio: kirjan s. 237!)
Lamput (tai vastukset) sarjassa
- Lamppu palaa himmeämmin
- virta pienenee (2 lamppua sarjassa: virta putoaa puoleen jne.)
- jännite pienenee
- (jännitehäviö per laite on napajännite jaettuna sarjaankytkettyjen laitteiden lukumäärällä)
- Kokonaisresistanssi kasvaa
- Laitteiden resistanssit lasketaan yhteen:[[$$ R=R_1+R_2+\ldots $$]]
Lamput (tai vastukset) rinnan
- Lamppu palaa yhtä kirkkaasti kuin yksittäinen lamppu
- virta kasvaa (2 lamppua rinnan: virta kaksinkertaistuu jne.)
- jännite pysyy samana kuin yksittäisellä laitteella
- (jokaisen laitteen yli on sama jännite kuin virtalähteen napajännite)
- Kokonaisresistanssi R pienenee
- "Kokonaisresistanssin käänteisluku on yksittäisten resistanssien käänteislukujen summa" ...hmm? [[$$ \frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\ldots $$]]
- (virralla on enemmän tilaa kulkea!)
- HUOM! samanlaisten vastusten tapauksessa 2 vastusta -> R puolittuu, 3 vastusta -> R on 1/3 yhteen vastukseen verrattuna jne.
- esim.
- vastuksen resistanssi on 12 Ω. Laske neljän rinnakkain kytketyn vastuksen resistanssi. (helppo!)
[[$ R=\frac{R}{4}=\frac{12}{4}=3\Omega $]]
- Laske 8 Ω:n ja 16 Ω:n rinnankytketyn vastuksen kokonaisresistanssi (vaikeampi!)[[$ \frac{1}{R} = \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} = \frac{1}{8}+\frac{1}{16} = \frac{2}{16}+\frac{1}{16} = \frac{3}{16} \\ R=\frac{16}{3}=5,333... \Omega \approx 5,3 \Omega $]]
- vastuksen resistanssi on 12 Ω. Laske neljän rinnakkain kytketyn vastuksen resistanssi. (helppo!)
Vastus (komponentti)
- Vastuksella (mm.) säädetään virtapiirissä kulkevan virran suuruutta
Selitys ja esimerkkejä englanniksi: electronics-tutorials.ws
Tehtävät 7-10 s. 241