Η αντίσταση αντιτίθεται στο ηλεκτρικό ρεύμα, όπως η τριβή για την ηλεκτρική ενέργεια. Υψηλότερη αντίσταση = πιο δύσκολο για το ρεύμα να ρεύσει. Μετριέται σε ohm (Ω). Κάθε υλικό έχει αντίσταση—ακόμα και τα καλώδια. Μηδενική αντίσταση υπάρχει μόνο στους υπεραγωγούς.

• 1 ohm = 1 volt ανά αμπέρ (1 Ω = 1 V/A)
• Η αντίσταση περιορίζει το ρεύμα (R = V/I)
• Αγωγοί: χαμηλή R (χαλκός ~0,017 Ω·mm²/m)
• Μονωτές: υψηλή R (καουτσούκ >10¹³ Ω·m)

Αγωγιμότητα (G) = 1/Αντίσταση. Μετριέται σε siemens (S). 1 S = 1/Ω. Δύο τρόποι για να περιγράψεις το ίδιο πράγμα: υψηλή αντίσταση = χαμηλή αγωγιμότητα. Χρησιμοποίησε όποιο είναι πιο βολικό!

• Αγωγιμότητα G = 1/R (siemens)
• 1 S = 1 Ω⁻¹ (αντίστροφο)
• Υψηλή R → χαμηλή G (μονωτές)
• Χαμηλή R → υψηλή G (αγωγοί)

Η αντίσταση αλλάζει με τη θερμοκρασία! Μέταλλα: Η R αυξάνεται με τη θερμότητα (θετικός συντελεστής θερμοκρασίας). Ημιαγωγοί: Η R μειώνεται με τη θερμότητα (αρνητικός). Υπεραγωγοί: R = 0 κάτω από την κρίσιμη θερμοκρασία.

• Μέταλλα: +0,3-0,6% ανά °C (χαλκός +0,39%/°C)
• Ημιαγωγοί: μειώνεται με τη θερμοκρασία
• Θερμίστορ NTC: αρνητικός συντελεστής
• Υπεραγωγοί: R = 0 κάτω από την Tc

Το Ohm (Ω) είναι η παράγωγη μονάδα SI για την αντίσταση. Ονομάστηκε από τον Georg Ohm (νόμος του Ohm). Ορίζεται ως V/A. Τα προθέματα από femto έως tera καλύπτουν όλα τα πρακτικά εύρη.

• 1 Ω = 1 V/A (ακριβής ορισμός)
• TΩ, GΩ για αντίσταση μόνωσης
• kΩ, MΩ για τυπικές αντιστάσεις
• mΩ, µΩ, nΩ για καλώδια, επαφές

Το Siemens (S) είναι το αντίστροφο του ohm. 1 S = 1/Ω = 1 A/V. Ονομάστηκε από τον Werner von Siemens. Παλαιότερα ονομαζόταν 'mho' (ohm ανάποδα). Χρήσιμο για παράλληλα κυκλώματα.

• 1 S = 1/Ω = 1 A/V
• Παλιό όνομα: mho (℧)
• kS για πολύ χαμηλή αντίσταση
• mS, µS για μέτρια αγωγιμότητα

Το Abohm (EMU) και το statohm (ESU) από το παλιό σύστημα CGS. Σπάνια χρησιμοποιούνται σήμερα. 1 abΩ = 10⁻⁹ Ω (μικροσκοπικό). 1 statΩ ≈ 8,99×10¹¹ Ω (τεράστιο). Το ohm του SI είναι το πρότυπο.

• 1 abohm = 10⁻⁹ Ω = 1 nΩ (EMU)
• 1 statohm ≈ 8,99×10¹¹ Ω (ESU)
• Ξεπερασμένο· το ohm του SI είναι καθολικό
• Μόνο σε παλιά κείμενα φυσικής

V = I × R (τάση = ρεύμα × αντίσταση). Θεμελιώδης σχέση. Γνωρίζοντας δύο, βρίσκεις το τρίτο. Γραμμική για τις αντιστάσεις. Διάχυση ισχύος P = I²R = V²/R.

• V = I × R (τάση από το ρεύμα)
• I = V / R (ρεύμα από την τάση)
• R = V / I (αντίσταση από μετρήσεις)
• Ισχύς: P = I²R = V²/R (θερμότητα)

Σειρά: R_σύνολο = R₁ + R₂ + R₃... (οι αντιστάσεις προστίθενται). Παράλληλα: 1/R_σύνολο = 1/R₁ + 1/R₂... (τα αντίστροφα προστίθενται). Για παράλληλη σύνδεση, χρησιμοποιήστε την αγωγιμότητα: G_σύνολο = G₁ + G₂.

• Σειρά: R_συνολ = R₁ + R₂ + R₃
• Παράλληλα: 1/R_συνολ = 1/R₁ + 1/R₂
• Παράλληλη αγωγιμότητα: G_συνολ = G₁ + G₂
• Δύο ίσες R παράλληλα: R_συνολ = R/2

R = ρL/A (αντίσταση = ειδική αντίσταση × μήκος / εμβαδόν). Ιδιότητα του υλικού (ρ) + γεωμετρία. Μακριά, λεπτά καλώδια έχουν υψηλή R. Κοντά, παχιά καλώδια έχουν χαμηλή R. Χαλκός: ρ = 1,7×10⁻⁸ Ω·m.

• R = ρ × L / A (γεωμετρικός τύπος)
• ρ = ειδική αντίσταση (ιδιότητα υλικού)
• L = μήκος, A = εμβαδόν διατομής
• Χαλκός ρ = 1,7×10⁻⁸ Ω·m

Αντιστάσεις: τυπικά από 1 Ω έως 10 MΩ. Pull-up/down: 10 kΩ είναι συνηθισμένο. Περιορισμός ρεύματος: 220-470 Ω για LED. Διαιρέτες τάσης: εύρος kΩ. Αντιστάσεις ακριβείας: ανοχή 0,01%.

• Τυπικές αντιστάσεις: 1 Ω - 10 MΩ
• Pull-up/pull-down: 1-100 kΩ
• Περιορισμός ρεύματος LED: 220-470 Ω
• Ακρίβεια: διαθέσιμη ανοχή 0,01%

Αντιστάσεις shunt: εύρος mΩ (ανίχνευση ρεύματος). Αντίσταση καλωδίου: µΩ έως mΩ ανά μέτρο. Αντίσταση επαφής: µΩ έως Ω. Εμπέδηση καλωδίου: 50-75 Ω (RF). Γείωση: απαιτείται <1 Ω.

• Shunts ρεύματος: 0,1-100 mΩ
• Καλώδιο: 13 mΩ/m (χαλκός 22 AWG)
• Αντίσταση επαφής: 10 µΩ - 1 Ω
• Ομοαξονικό: 50 Ω, 75 Ω πρότυπο

Υπεραγωγοί: R = 0 ακριβώς (κάτω από την Tc). Μονωτές: εύρος TΩ (10¹² Ω). Ανθρώπινο δέρμα: 1 kΩ - 100 kΩ (στεγνό). Ηλεκτροστατική: μετρήσεις GΩ. Κενό: άπειρη R (ιδανικός μονωτής).

• Υπεραγωγοί: R = 0 Ω (T < Tc)
• Μονωτές: GΩ έως TΩ
• Ανθρώπινο σώμα: 1-100 kΩ (στεγνό δέρμα)
• Διάκενο αέρα: >10¹⁴ Ω (διάσπαση ~3 kV/mm)

Κάθε βήμα προθέματος = ×1000 ή ÷1000. MΩ → kΩ: ×1000. kΩ → Ω: ×1000. Ω → mΩ: ×1000.

• MΩ → kΩ: πολλαπλασίασε με 1.000
• kΩ → Ω: πολλαπλασίασε με 1.000
• Ω → mΩ: πολλαπλασίασε με 1.000
• Αντίστροφα: διαίρεσε με 1.000

G = 1/R (αγωγιμότητα = 1/αντίσταση). R = 1/G. 10 Ω = 0,1 S. 1 kΩ = 1 mS. 1 MΩ = 1 µS. Αντίστροφη σχέση!

• G = 1/R (siemens = 1/ohm)
• 10 Ω = 0,1 S
• 1 kΩ = 1 mS
• 1 MΩ = 1 µS

R = V / I. Γνωρίζοντας τάση και ρεύμα, βρίσκεις την αντίσταση. 5V στα 20 mA = 250 Ω. 12V στα 3 A = 4 Ω.

• R = V / I (Ohm = Volt ÷ Ampere)
• 5V ÷ 0,02A = 250 Ω
• 12V ÷ 3A = 4 Ω
• Θυμήσου: διαίρεσε την τάση με το ρεύμα

Τροφοδοσία 5V, το LED χρειάζεται 20 mA και έχει τάση ορθής πόλωσης 2V. Ποια αντίσταση;

Πτώση τάσης = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0,02A = 150 Ω. Χρησιμοποιήστε μια τυπική αντίσταση 220 Ω (ασφαλέστερη, λιγότερο ρεύμα).

Δύο αντιστάσεις 10 kΩ παράλληλα. Ποια είναι η συνολική αντίσταση;

Ίσες παράλληλες: R_συνολ = R/2 = 10kΩ/2 = 5 kΩ. Ή: 1/R = 1/10k + 1/10k = 2/10k → R = 5 kΩ.

12V σε μια αντίσταση 10 Ω. Πόση ισχύς;

P = V²/R = (12V)² / 10Ω = 144/10 = 14,4 W. Χρησιμοποιήστε αντίσταση 15W+! Επίσης: I = 12/10 = 1,2A.

Το 'κβάντο της αντίστασης' h/e² ≈ 25.812,807 Ω είναι μια θεμελιώδης σταθερά. Σε κβαντική κλίμακα, η αντίσταση εμφανίζεται σε πολλαπλάσια αυτής της τιμής. Χρησιμοποιείται στο κβαντικό φαινόμενο Hall για πρότυπα αντίστασης ακριβείας.

Κάτω από την κρίσιμη θερμοκρασία (Tc), οι υπεραγωγοί έχουν ακριβώς R = 0. Το ρεύμα ρέει για πάντα χωρίς απώλειες. Μόλις ξεκινήσει, ένας υπεραγώγιμος βρόχος διατηρεί το ρεύμα για χρόνια χωρίς τροφοδοσία. Επιτρέπει ισχυρούς μαγνήτες (MRI, επιταχυντές σωματιδίων).

Η αντίσταση του καναλιού του κεραυνού πέφτει σε ~1 Ω κατά τη διάρκεια της εκκένωσης. Ο αέρας κανονικά έχει >10¹⁴ Ω, αλλά το ιονισμένο πλάσμα είναι αγώγιμο. Το κανάλι θερμαίνεται στους 30.000 K (5× η επιφάνεια του ήλιου). Η αντίσταση αυξάνεται καθώς το πλάσμα ψύχεται, δημιουργώντας πολλαπλούς παλμούς.

Σε υψηλές συχνότητες, το εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει μόνο στην επιφάνεια του αγωγού. Η ενεργός αντίσταση αυξάνεται με τη συχνότητα. Στο 1 MHz, η R ενός σύρματος χαλκού είναι 100× υψηλότερη από ό,τι στο DC! Αναγκάζει τους μηχανικούς RF να χρησιμοποιούν παχύτερα σύρματα ή ειδικούς αγωγούς.

Στεγνό δέρμα: 100 kΩ. Υγρό δέρμα: 1 kΩ. Εσωτερικό σώμα: ~300 Ω. Γι' αυτό οι ηλεκτροπληξίες είναι θανατηφόρες στα μπάνια. 120 V σε υγρό δέρμα (1 kΩ) = 120 mA ρεύμα—θανατηφόρο. Ίδια τάση, στεγνό δέρμα (100 kΩ) = 1,2 mA—μυρμήγκιασμα.

Η σειρά E12 (10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82) καλύπτει κάθε δεκαετία σε βήματα ~20%. Η σειρά E24 δίνει βήματα ~10%. Η E96 δίνει ~1%. Βασισμένο σε γεωμετρική πρόοδο, όχι γραμμική—μια ιδιοφυής εφεύρεση των ηλεκτρολόγων μηχανικών!

Ο Georg Ohm δημοσιεύει το V = IR. Ο νόμος του Ohm περιγράφει ποσοτικά την αντίσταση. Αρχικά απορρίφθηκε από το γερμανικό κατεστημένο φυσικής ως 'πλέγμα γυμνών φαντασιώσεων.'

Η Βρετανική Ένωση υιοθετεί το 'ohm' ως μονάδα αντίστασης. Ορίζεται ως η αντίσταση μιας στήλης υδραργύρου μήκους 106 cm, με διατομή 1 mm² στους 0°C.

Το Πρώτο Διεθνές Συνέδριο Ηλεκτρισμού ορίζει το πρακτικό ohm. Το νόμιμο ohm = 10⁹ μονάδες CGS. Ονομάστηκε προς τιμήν του Georg Ohm (25 χρόνια μετά τον θάνατό του).

Το Διεθνές Συνέδριο Ηλεκτρισμού υιοθετεί το 'mho' (ohm ανάποδα) για την αγωγιμότητα. Αργότερα αντικαταστάθηκε από το 'siemens' το 1971.

Ο Heike Kamerlingh Onnes υγροποιεί το ήλιο. Επιτρέπει πειράματα φυσικής χαμηλών θερμοκρασιών. Ανακαλύπτει την υπεραγωγιμότητα το 1911 (μηδενική αντίσταση).

Η υπεραγωγιμότητα ανακαλύπτεται! Η αντίσταση του υδραργύρου πέφτει στο μηδέν κάτω από τους 4,2 K. Επαναστατεί την κατανόηση της αντίστασης και της κβαντικής φυσικής.

Το κβαντικό φαινόμενο Hall ανακαλύπτεται. Η αντίσταση κβαντώνεται σε μονάδες h/e² ≈ 25,8 kΩ. Παρέχει ένα υπερ-ακριβές πρότυπο αντίστασης (ακρίβεια 1 μέρους στα 10⁹).

Επαναπροσδιορισμός του SI: το ohm ορίζεται πλέον από τις θεμελιώδεις σταθερές (στοιχειώδες φορτίο e, σταθερά του Planck h). 1 Ω = (h/e²) × (α/2) όπου α είναι η σταθερά λεπτής υφής.

Η αντίσταση (R) αντιτίθεται στη ροή του ρεύματος, μετριέται σε ohm (Ω). Η αγωγιμότητα (G) είναι το αντίστροφο: G = 1/R, μετριέται σε siemens (S). Υψηλή αντίσταση = χαμηλή αγωγιμότητα. Περιγράφουν την ίδια ιδιότητα από αντίθετες οπτικές γωνίες. Χρησιμοποιήστε την αντίσταση για κυκλώματα σε σειρά, την αγωγιμότητα για παράλληλα (ευκολότερα μαθηματικά).

Στα μέταλλα, τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσα από ένα κρυσταλλικό πλέγμα. Υψηλότερη θερμοκρασία = τα άτομα δονούνται περισσότερο = περισσότερες συγκρούσεις με τα ηλεκτρόνια = υψηλότερη αντίσταση. Τα τυπικά μέταλλα έχουν +0,3 έως +0,6% ανά °C. Χαλκός: +0,39%/°C. Αυτός είναι ο 'θετικός συντελεστής θερμοκρασίας'. Οι ημιαγωγοί έχουν το αντίθετο αποτέλεσμα (αρνητικός συντελεστής).

Χρησιμοποιήστε τα αντίστροφα: 1/R_σύνολο = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃... Για δύο ίσες αντιστάσεις: R_σύνολο = R/2. Ευκολότερη μέθοδος: χρησιμοποιήστε την αγωγιμότητα! G_σύνολο = G₁ + G₂ (απλά προσθέστε). Στη συνέχεια R_σύνολο = 1/G_σύνολο. Για παράδειγμα: 10 kΩ και 10 kΩ παράλληλα = 5 kΩ.

Ανοχή = κατασκευαστική διακύμανση (±1%, ±5%). Σταθερό σφάλμα σε θερμοκρασία δωματίου. Συντελεστής θερμοκρασίας (tempco) = πόσο αλλάζει η R ανά °C (ppm/°C). 50 ppm/°C σημαίνει αλλαγή 0,005% ανά βαθμό. Και τα δύο έχουν σημασία για κυκλώματα ακριβείας. Αντιστάσεις με χαμηλό tempco (<25 ppm/°C) για σταθερή λειτουργία.

Η σειρά E12 χρησιμοποιεί βήματα ~20% σε γεωμετρική πρόοδο. Κάθε τιμή είναι ≈1,21× την προηγούμενη (12η ρίζα του 10). Αυτό εξασφαλίζει ομοιόμορφη κάλυψη σε όλες τις δεκαετίες. Με ανοχή 5%, οι γειτονικές τιμές αλληλοεπικαλύπτονται. Έξυπνος σχεδιασμός! Οι σειρές E24 (βήματα 10%), E96 (βήματα 1%) χρησιμοποιούν την ίδια αρχή. Κάνει τους διαιρέτες τάσης και τα φίλτρα προβλέψιμα.

Στα παθητικά εξαρτήματα, όχι—η αντίσταση είναι πάντα θετική. Ωστόσο, τα ενεργά κυκλώματα (τελεστικοί ενισχυτές, τρανζίστορ) μπορούν να δημιουργήσουν συμπεριφορά 'αρνητικής αντίστασης' όπου η αύξηση της τάσης μειώνει το ρεύμα. Χρησιμοποιείται σε ταλαντωτές, ενισχυτές. Οι δίοδοι σήραγγας παρουσιάζουν φυσικά αρνητική αντίσταση σε ορισμένα εύρη τάσης. Αλλά η πραγματική παθητική R είναι πάντα > 0.