Ellenállás

Az ellenállás szerepe az áramkörben

• áramerősség korlátozása
• kondenzátor kisütése
• feszültségosztó - amivel munkapont állító be
• kondenzátorral váltakozóáramú szűrő alkotása
• fűtés

Az ellenállás fogalma

Az ellenálláson átfolyó áram hatására az ellenállás két vége közt az áram nagyságával egyenesen arányos feszülség mérhető.

Az ellenálláson eső feszültség kiszámítása (Ohm törvénye): [math]U=R*I[/math], ahol U az ellenálláson eső feszültség, R az ellenálllás, I pedig az áram nagysága.

Az ellenállás mértékegysége az ohm, jele a görög nagy omega: Ω.
1 Ω ellenálláson 1 A áramot átbocsájtva a feszültésesés 1 V.

A fenti képlet átrendezett alakjait is gyakran használjuk:

• [math]I=U/R[/math]
• [math]R=U/I[/math]

Az ellenállásra jutó teljesítmény: [math]P=U*I=U^2/R=I^2*R[/math].
Ez a teljesítmény teljes egészében az ellenállást melegíti (hőként disszipálódik), ezért nagyon fontos, hogy arra is ügyeljünk, hogy az áramkörben az ellenállás megengedett maximális terhelhetőségét ne lépjük túl.

Egy egyszerű példa

Példa: Egy 4,5 V-os laposelemről szeretnénk egy LED-et meghajtani. Azt tudjuk, hogy a LED diódát 5 mA árammal szeretnénk hajtani és azt is, hogy ekkor 1,7 V esik rajta.

Mekkora ellenállást kell a LED-del sorba kapcsolni?

Megoldás: Az ellenállás és a LED sorba van kapcsolva. Ezáltal a rajta eső feszültségek összege lesz mérhető a LED vége és az ellenállás vége között, [math]U_t=U_D+U_R[/math]. Ebből meghatározzuk [math]U_R[/math]-t. [math]U_R=4,5 V - 1,7V = 2,8 V[/math] -ra adódik.

Mekkora ellenállást kell tehát választanunk, ha azt tudjuk, hogy 5 mA-t kell átengednie 2,8 V-os kapocsfeszültség esetén?

[math]R=\frac{U}{I}=\frac{2,8~{\rm V}}{0,005~{\rm A}} = 560~\Omega[/math].

Az ellenállás disszipációja: [math]P=U*I= 2,8~{\rm V} * 0,005~{\rm A} = 0,014~{\rm W} = 14~{\rm mW}[/math]. Tehát használhatjuk a legkisebb terhelhetőségű, 1/8 W-os (125 mW) ellenállást is.

Ellenállások fajtái

• rétegellenállás
• metáloxid
• huzalellenállás

Ellenállások jelölése (színkódok)

Régebben az ellenállás névleges értékét számokkal írták rá. Az alkatrész beültetésénél vigyázni kellett arra, hogy ez a felirat felülre kerüljön. Automatikus beültetőgépeknél ez elég nehezen érhető el.

Továbbá a korszerű ellenállások kis mérete miatt már nem férnek rá olvashatóan a betűk és számok.

A névértéket nemzetközi egyezményes színgyűrűs jelöléssel adják meg. Ellenállásoknál az első gyűrű az alkatrész egyik végéhez közelebb van.

4 és 5 gyűrűs jelölés létezik.

• 4 gyűrűs jelölés esetén az első 3 gyűrű az értéket; a negyedik a tűrést jelöli.
• 5 gyűrűs rendszerben - a precíziós ellenállásokhoz - 4 gyűrű adja meg az értéket és az 5. gyűrű a tűrés.

Az első gyűrűk mindenképp számot jelölnek, a tűrés előtti gyűrű egy 10 hatványát jelzi, azaz a nullák számát.

Színgyűrű	1. szám<	2.(3.) szám	Nullák	Tűrés
fekete	-	0	-	-
barna	1	1	0	1 %
piros	2	2	00	2 %
narancs	3	3	000	-
sárga	4	4	0000	-
zöld	5	5	00000	0,5 %
kék	6	6	000000	-
lila	7	7	-	-
szürke	8	8	-	-
fehér	9	9	-	-
arany	-	-	* 0,1	5 %
ezüst	-	-	* 0,01	10 %
nincs	-	-	-	20 %

1. példa: Egy ellenállásnak a következő 4 színgyűrűje van: narancs - fehér - piros-arany. Mi az ellenállásértéke?

Megoldás: narancs=3; fehér=9; piros="00"; arany=5%, tehát 3900 ohm 5% tűréssel.

2. példa: Egy fémréteg ellenállásnak 5 gyűrűje van. Barna-barna-zöld-piros-piros. Mekkora az értéke?

Megoldás: barna=1; barna=1; zöld=5; piros="00"; piros=2%, tehát 11500 ohm (11,5 kohm) és 2% a tűrése.

Mint érzékelő

• elmozdulás ( távolság ) érzékelő - tolópotméter
• elfordulás ( szög ) érzékelő - forgópotméter
• nyúlás ( távolság ) érzékelő "bélyeg"
• hőmérséklet érzékelő - termisztor
• fény érzékelő - fotoellenállás

Mint beavatkozó

• melegítés - fűtőellenállás
• fénykibocsátás - izzólámpa