Rezystancja, opór (elektryczny, czynny), oporność[1] (czynna) (z łac. resistere — sprzeciwiać się, stawiać opór[2]) – wielkość charakteryzująca relację między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego w obwodach prądu stałego. W obwodach prądu przemiennego rezystancją nazywa się część rzeczywistą impedancji zespolonej[3].
Zwyczajowo rezystancję oznacza się symbolem \({\displaystyle R.}\) Jednostką rezystancji w układzie SI jest om, którego symbolem jest \({\displaystyle \Omega .}\)
Rezystancja zdefiniowana jest wzorem:
gdzie:
W latach 1825–1827 Georg Ohm badał zależność prądu płynącego przez przewodniki od ich wymiarów oraz przyłożonego napięcia[5]. Odkrył, że prąd płynący przez przewodnik \({\displaystyle (I)}\) i przyłożone napięcie \({\displaystyle (U)}\) są do siebie wprost proporcjonalne. Proporcjonalność ta zwana jest prawem Ohma. Współczynnik proporcjonalności \({\displaystyle R}\) nazwano rezystancją (oporem elektrycznym). Współcześnie wiadomo, że wiele materiałów zachowuje się inaczej i proporcjonalność nie jest zachowana (prawo Ohma nie jest spełnione, a opór, czyli współczynnik \({\displaystyle R,}\) nie jest stały). Materiały i elementy elektroniczne, dla których spełnione jest prawo Ohma, nazywa się liniowymi (lub omowymi), a pozostałe nieliniowymi (lub nieomowymi).
Mimo że prawo Ohma nie jest uniwersalnym prawem przyrody, ale jedynie właściwością pewnej klasy materiałów w ograniczonym zakresie gęstości prądów, ma ono duże znaczenie historyczne, a także praktyczne. Było pierwszym ilościowym matematycznym opisem przepływu prądu elektrycznego[5], a opór elektryczny \({\displaystyle R}\) i jego uogólnienia są szeroko stosowane w praktycznej analizie obwodów elektrycznych.
Dla materiałów spełniających prawo Ohma rezystancja nie zależy od natężenia prądu, wówczas natężenie prądu jest proporcjonalne do przyłożonego napięcia
Rezystancja przewodnika o jednakowym przekroju poprzecznym do kierunku przepływu prądu jest proporcjonalna do długości przewodnika, odwrotnie proporcjonalna do przekroju i zależy od materiału, co wyraża zależność (niekiedy nazywana drugim prawem Ohma[6]):
gdzie:
W obwodach prądu przemiennego natężenie prądu może być przesunięte w fazie względem napięcia. Zależność między prądem a napięciem opisuje się wtedy za pomocą zespolonej impedancji, składającej się z części rzeczywistej, rezystancji (opisującej składową prądu zgodną w fazie) i części urojonej, reaktancji, opisującej składową przesuniętą o kąt \({\displaystyle \pi /2.}\)
gdzie:
Reaktancję w obwodzie wprowadzają elementy pojemnościowe (kondensatory) i indukcyjne. Rezystancja \({\displaystyle R(\omega )}\) jest funkcją częstości, w granicy małych częstości \({\displaystyle (\omega \to 0)}\) przechodzi w rezystancję stałoprądową.
Do opisu materiałów i elementów nie spełniających prawa Ohma stosuje się rezystancję dynamiczną (nazywaną również rezystancją różniczkową, oporem różniczkowym) zdefiniowaną przez pochodną jako:
będącą nachyleniem stycznej do wykresu \({\displaystyle U=f(I).}\)
Wielkość zdefiniowaną jako:
nazywa się rezystancją statyczną lub całkową. Rezystancje statyczna i dynamiczna elementów liniowych są niezależne od natężenia prądu i równe sobie.
Charakterystyki niektórych elementów nieliniowych, na przykład diody tunelowej, mogą mieć obszary o ujemnej rezystancji dynamicznej, w których przy wzroście napięcia maleje natężenie prądu. Rezystancja statyczna jest jednak dodatnia.
Odwrotnością impedancji jest admitancja określona przez
gdzie:
Wynika stąd zależność między rezystancją a konduktancją i susceptancją:
W szczególnym przypadku, gdy część urojona admitancji i impedancji jest równa zeru (na przykład dla prądu stałego), rezystancja jest równa odwrotności konduktancji. Jednostką konduktancji jest simens.
Opornik, czyli rezystor, to liniowy element elektroniczny, w którym prąd jest proporcjonalny do przyłożonego napięcia, jest charakteryzowany przez jego opór \({\displaystyle R.}\)
Istnieją też rezystory nieliniowe, których opór zależy od przyłożonego napięcia, na przykład warystor. Opór fotorezystora zależy od natężenia padającego światła, a termistor to rezystor o oporze zależnym od temperatury.
. [dostęp 2021-10-27]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-03-19)].
, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2021-07-22].
.Kategorie: Wielkości charakteryzujące elementy obwodu elektrycznego
