végpont közötti feszültségtől. Mérési eredményeink egyenes arányosságot mutatnak. Tehát U/I = állandó. Az állandó értéke független a fogyasztóra kapcsolt feszültségtıl vagy a rajta átfolyó áramtól, így kizárólag az adott fogyasztóra jellemző. Neve: elektromos ellenállás, jele: R, mértékegysége Ohm, jele:
Egy vezeték ellenállása akkor 1 Ohm, ha 1 V feszültség hatására 1 A erősségű áram halad
benne.
Állandó U feszültségű telep esetén az áramkörben bárhol ugyanakkora az áramerősség.
Ez azt jelenti, hogy mozgása a vezetőben egyenletes, pedig az állandó feszültség miatt
kialakuló homogén elektromos tér gyorsítja a töltéseket. Fel kell tételeznünk tehát egy belső fékező erőt, amelynek hatására a töltések mozgása a fémben a súrlódás áramlásához hasonlóan megy végbe. Ez a belső, anyagszerkezeti jelenségekre visszavezethető hatás jellemezhet a vezető ellenállásával.
Fémes vezetők ellenállása, fajlagos ellenállás:
Mérjük meg különböző hosszúságú, keresztmetszető, ill. anyagi minıségű fémhuzalok
ellenállását. Állandó feszültség esetén a következő arányosság állapítható meg: I ~ A/l, ahol A a huzal keresztmetszete, l a hossza. Ezt felhasználva, a huzal ellenállására a következő összefüggés írható fel: R = U/I = ρ · l/A, ahol ρ az anyagi minıségtől függő arányossági tényező, a fajlagos elektromos ellenállás, mértékegysége: Ohm m.
Az ellenállás hőmérséklettől való függése
A fémes vezetőkben állandó hőmérsékleten és állandó feszültség esetén az ún. vezetési
elektronok átlagos állandó sebességgel szállítják az elektromos töltést. A hőmérséklet
növekedésével az elektronok egyre gyakrabban ütköznek a hőmozgást végző ionokba, emiatt átlagos sebességük lecsökken, így a fém ellenállása megnő.
Az elektronok átlagos sebessége (amellyel a vezetésben részt vesznek) lényegesen
növelhető – azaz lényegesen lecsökkenthető az ellenállás -, ha a fémrács ionjainak hőmozgása lecsökken. 0 Kelvinhez közeli hőmérsékleten, minden idegen szennyező atomtól mentes, tiszta fémes vezető ellenállása a nullához tart (szupravezetés). Grafit esetén viszont kevés elektron vesz részt a vezetésben alacsony hőmérsékleten.
A hőmérséklet emelésével jelentősen megnő a vezetésben részt vevő elektronok száma, vagyis ilyenkor a hőmozgás „delokalizálja” a grafit kristályrácsának elektronjait, ami oda vezet, hogy az áram megnő, tehát az elektromos ellenállás lecsökken.
Ellenállások soros kapcsolása
Egy áramkörben az ellenállások kapcsolása két pont között soros, ha a két pont között
nincs semmiféle elágazás.
Egy sorosan kapcsolt ellenállásokat tartalmazó áramkör eredő ellenállásán azt az
ellenállást értjük, amelyet ugyanarra az U0 feszültségű telepre kapcsolva, ugyanaz az I
áramerısség jön létre.
Alkalmazva az egyenletre Ohm törvényét:
Osztva az áramerısséggel, megkapjuk az eredő ellenállásra vonatkozó összefüggést:
Ellenállások párhuzamos kapcsolása
párhuzamos az ellenállások kapcsolása, ha a csatlakozási pontok egy-egy oldalon
azonos potenciálon vannak.
Kirchoff I. törvénye – csomóponti törvény:
Egy hálózat minden elágazási pontjára (csomópontjára) igaz, hogy a beérkező és a
kifolyó áramok elıjeles összege zérus. Σ I(also index:K) = 0.
A csomóponti törvény a töltésmegmaradás tételének következménye.
Kapcsoljunk párhuzamosan három ellenállást . Alkalmazzuk az adott áramkörre Kirchoff I. törvényét.
Az áramerősségekre kapott egyenletet alakítsuk át az Ohm-törvény felhasználásával, így
meghatározhatjuk az eredő ellenállás értékét:
Ez azt mutatja, hogy párhuzamos kapcsolás esetén az egyes ellenállásokon folyó áramok
az ellenállások értékével fordítottan arányosak.
