ตัวต้านทาน

ความต้านทานของ ตัวนำ กระแสเรียกว่าความต้านทานของตัวนำ ความต้านทาน (ตัวต้านทานโดยปกติจะแสดงด้วย“ R”) เป็นปริมาณทางกายภาพที่ในทางฟิสิกส์แสดงถึงขนาดของการขัดขวางของตัวนำต่อกระแสไฟฟ้า ยิ่งความต้านทานของตัวนำมากขึ้นความต้านทานของตัวนำต่อกระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปแล้วตัวนำที่แตกต่างกันจะมีความต้านทานที่แตกต่างกันและความต้านทานเป็นสมบัติของตัวนำเอง ความต้านทานของตัวนำมักแสดงด้วยตัวอักษร R หน่วยของความต้านทานคือโอห์มย่อว่าโอห์มและสัญลักษณ์คือΩ

บทนำ
กระแสไฟฟ้าในตัวนำโลหะเกิดจากการเคลื่อนที่ตามทิศทางของอิเล็กตรอนอิสระ อิเล็กตรอนอิสระมักชนกับไอออนบวกของโลหะในการเคลื่อนที่และจำนวนการชนต่อวินาทีสูงถึงประมาณ 1015 การชนกันนี้ขัดขวางการเคลื่อนที่ในทิศทางของอิเล็กตรอนอิสระและปริมาณทางกายภาพที่แสดงถึงการขัดขวางนี้เรียกว่าความต้านทาน ไม่เพียง แต่ตัวนำโลหะเท่านั้นที่มีความต้านทาน แต่วัตถุอื่น ๆ ก็มีความต้านทานเช่นกัน ความต้านทานของตัวนำขึ้นอยู่กับสภาพทางกายภาพของมันเองและความต้านทานของตัวนำโลหะจะพิจารณาจากคุณสมบัติของวัสดุความยาวความหนา (พื้นที่หน้าตัด) และอุณหภูมิในการทำงาน

ความต้านทานเป็นปริมาณทางกายภาพที่อธิบายถึงการนำไฟฟ้าของตัวนำและแสดงโดย R ความต้านทานถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของ แรงดันไฟฟ้า U ข้ามตัวนำไปยังกระแส I ผ่านตัวนำกล่าวคือ:

ดังนั้น เมื่อแรงดันที่ปลายทั้งสองของตัวนำมีค่าคงที่ ยิ่งมีความต้านทานมาก กระแสก็จะไหลผ่านน้อยลง ในทางกลับกัน ยิ่งความต้านทานน้อยเท่าไหร่ กระแสก็จะยิ่งไหลผ่านมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นขนาดของความต้านทานจึงสามารถนำมาใช้ในการวัดความแข็งแรงของผลกระทบจากการบล็อกของตัวนำต่อกระแส นั่นคือ คุณภาพของการนำไฟฟ้า ขนาดของความต้านทานสัมพันธ์กับปัจจัยต่างๆ เช่น วัสดุ รูปร่าง ปริมาตร และสภาพแวดล้อมโดยรอบของตัวนำ
ความต้านทานเป็นพารามิเตอร์ที่อธิบายถึงการนำไฟฟ้าของตัวนำ สำหรับตัวนำรูปทรงกระบอกที่ทำจากวัสดุบางชนิดความต้านทาน R จะแปรผันตรงกับความยาว L และแปรผกผันกับพื้นที่หน้าตัด S กล่าวคือ:

ในสูตรρคือสัมประสิทธิ์ตามสัดส่วนซึ่งกำหนดโดยวัสดุของตัวนำและอุณหภูมิโดยรอบและเรียกว่าค่าความต้านทาน International System of Units (SI) คือโอห์ม·เมตร (Ω· m) ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานของโลหะทั่วไปกับอุณหภูมิที่อุณหภูมิห้องคือ:

โดยที่ρ0คือความต้านทานที่ 0 ° C; αคือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน หน่วยอุณหภูมิ t คือเซลเซียส ความต้านทานของเซมิคอนดักเตอร์และฉนวนแตกต่างจากโลหะและไม่เปลี่ยนแปลงเชิงเส้นตามอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความต้านทานจะลดลงอย่างรวดเร็ว แสดงลักษณะของการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ใช่เชิงเส้น