Rezistor

Rezistor je pasivní elektrotechnická součástka projevující se v elektrickém obvodu v ideálním případě jedinou vlastností – elektrickým odporem (jednotka Ohm, značka Ω). Důvodem pro zařazení rezistoru do obvodu je obvykle snížení velikosti elektrického proudu nebo získání určitého úbytku napětí. Rezistory se také mohou používat jako topné články, testovací zátěže pro generátory apod. Rezistory rozdělujeme na pevné a proměnné. Pevné rezistory mají pevně danou hodnotu odporu, která se mírně mění pouze v závislosti na teplotě, procházejícím proudem a životnosti rezistoru. U proměnných rezistorů můžeme měnit jeho fyzikální veličinu (odpor) v určitém rozsahu, ty se používají k plynulému upravení činnosti dalších částí obvodu – potenciometr nebo odporový trimr (např. nastavení hlasitosti, stmívání svítidel, nastavení teploty apod.), nebo jako senzory teploty (termistor), napětí (varistor), světla (fotorezistor), síly nebo chemických procesů.

Tato součástka bývá často nesprávně označována jako odpor, což ale může vést k nejednoznačnostem kvůli možné záměně se stejnojmennou veličinou (tj. s elektrickým odporem). Pro odlišení se začal používat pojem odporník (dnes velmi zastaralý) a později rezistor. Dnes se pojem odporník používá pro název elektrického přístroje v silové a výkonové elektrotechnice (např. „rozjezdový odporník“ u vozidel elektrické trakce), obvykle se jedná o konstrukční celky poměrně velkých ztrátových výkonů (až megawatty).

Odpor

Elektrický odpor je fyzikální veličina charakterizující schopnost vodiče bránit průchodu elektrického proudu.

Hodnota elektrického odporu je dána materiálem, tvarem i teplotou vodiče. Velikost odporu závisí na délce vodiče (přímo úměrně), na obsahu průřezu vodiče (nepřímo úměrně), na materiálu vodiče (měrný elektrický odpor) a na teplotě.

Na teplotě závisí odpor vodičů i polovodičů. Odpor vodičů se vzrůstající teplotou stoupá (kladný teplotní součinitel elektrického odporu), kdežto odpor polovodičů, uhlíku a některých speciálních slitin kovů se vzrůstající teplotou klesá (záporný teplotní součinitel elektrického odporu). Elektrický odpor má vždy kladnou hodnotu. Dobré vodiče kladou malý odpor, špatné vodiče kladou velký odpor.

Převrácená hodnota elektrického odporu je fyzikální veličina, která se nazývá elektrická vodivost.

Ohmův zákon

Ohmův zákon je jeden ze základních fyzikálních zákonů, který vyjadřuje závislost proudu mezi dvěma body na vodiči na přiloženém napětí a na odporu vodiče. Ačkoli byl původně odvozen pro stejnosměrný proud, platí jeho vzorce i pro střídavý proud s tou výhradou, že U a I  jsou komplexní čísla a místo R se užívá označení Z, které znamená impedanci (včetně imaginárních složek).

Ohmův zákon v této jednoduché podobě předpokládá, že napětí na vodiči je stálé, nezávislé na procházejícím proudu čili že vnitřní odpor zdroje je malý, a předpokládá také, že odpor vodiče nezávisí na procházejícím proudu. Odpor většiny látek je však závislý na jejich teplotě, která se průchodem většího proudu může měnit. Zákon tedy platí jen v oblasti, kde intenzita proudu je dostatečně malá, aby napětí zdroje nekleslo a aby se vodič výrazně nezahříval. Naštěstí jsou tyto předpoklady v elektrotechnické praxi většinou splněny. Rovněž lze náročným technologickým postupem vyrobit látky, jejichž odpor může mít za určitých podmínek výrazně nelineární charakter – polovodiče. Při vedení elektrického proudu dochází i k jiným elektrickým jevům – běžné materiály mají také elektrickou permitivitu, může se projevovat vliv elektrické indukce. To všechno je třeba v pokusu vyloučit, má-li se platnost Ohmova zákona s dostatečnou přesností potvrdit.

S analogií toku vody si můžeme představit elektrický proud jako proud vody potrubím, odpor jako tenkou trubku, která omezuje průtok vody, napětí jako výškový rozdíl vody, který umožňuje průtok vody.

• Ohmův zákon
  
• Ohmův zákon pro střídavý proud
• Kalkulačka Ohmova zákona

Ohmův zákon

Proud I rezistoru v ampérech (A) se rovná napětí rezistoru V ve voltech (V) děleno odporem R v ohmech (Ω):

V je úbytek napětí rezistoru měřený ve voltech (V). V některých případech Ohmův zákon používá písmeno E k vyjádření napětí. E označuje elektromotorickou sílu.

I je elektrický proud protékající odporem, měřený v ampérech (A)

R je odpor rezistoru měřený v Ohmech (Ω)

Výpočet napětí

Když známe proud a odpor, můžeme vypočítat napětí.

Napětí V ve voltech (V) se rovná proudu I v ampérech (A) krát odporu R v ohmech (Ω):

Výpočet odporu

Když známe napětí a proud, můžeme vypočítat odpor.

Odpor R v ohmech (Ω) je roven napětí V ve voltech (V) děleno proudem I v ampérech (A):

Protože proud je dán hodnotami napětí a odporu, Ohmův zákon může ukázat, že:

• Zvýšíme-li napětí, zvýší se proud.
• Pokud zvýšíme odpor, proud se sníží.

Rezistory paralelně

Celkový ekvivalentní odpor rezistorů paralelně R _Celkem je dán:

Takže když přidáte odpory paralelně, celkový odpor se sníží.

Odpory v sérii

Celkový ekvivalentní odpor odporů v sérii R _celkem je součtem hodnot odporu:

R _celkem = R ₁ + R ₂ + R ₃ + ...

Takže když přidáte rezistory do série, celkový odpor se zvýší.

Rozměry a materiál

Odpor R v ohmech (Ω) rezistoru je roven odporu ρ v ohmmetrech (Ω ∙ m) násobku délky rezistoru l v metrech (m) děleno průřezovou plochou A rezistoru v metrech čtverečních (m ²⁾ ):

Obrázek rezistoru

Symboly rezistoru

Barevný kód rezistoru

Odpor rezistoru a jeho tolerance jsou na rezistoru označeny pruhy barevného kódu, které označují hodnotu odporu.

Existují 3 typy barevných kódů:

• 4 pásma: číslice, číslice, multiplikátor, tolerance.
• 5 pásem: číslice, číslice, číslice, multiplikátor, tolerance.
• 6 pásem: číslice, číslice, číslice, multiplikátor, tolerance, teplotní koeficient.

Výpočet odporu 4 pásmového rezistoru

R = (10 × číslice ₁ + číslice ₂ ) × multiplikátor

Výpočet odporu odporu 5 nebo 6 pásem

R = (100 × číslice ₁ + 10 × číslice ₂ + číslice ₃ ) × multiplikátor

Typy rezistorů