Weerstand staat stroom in de weg, zoals wrijving voor elektriciteit. Hogere weerstand = moeilijker voor stroom om te vloeien. Gemeten in ohm (Ω). Elk materiaal heeft weerstand—zelfs draden. Nul weerstand bestaat alleen in supergeleiders.

• 1 ohm = 1 volt per ampère (1 Ω = 1 V/A)
• Weerstand beperkt stroom (R = V/I)
• Geleiders: lage R (koper ~0,017 Ω·mm²/m)
• Isolatoren: hoge R (rubber >10¹³ Ω·m)

Geleidbaarheid (G) = 1/Weerstand. Gemeten in siemens (S). 1 S = 1/Ω. Twee manieren om hetzelfde te beschrijven: hoge weerstand = lage geleidbaarheid. Gebruik wat het handigst is!

• Geleidbaarheid G = 1/R (siemens)
• 1 S = 1 Ω⁻¹ (omgekeerde)
• Hoge R → lage G (isolatoren)
• Lage R → hoge G (geleiders)

Weerstand verandert met de temperatuur! Metalen: R neemt toe met warmte (positieve temperatuurcoëfficiënt). Halfgeleiders: R neemt af met warmte (negatief). Supergeleiders: R = 0 onder de kritische temperatuur.

• Metalen: +0,3-0,6% per °C (koper +0,39%/°C)
• Halfgeleiders: neemt af met de temperatuur
• NTC-thermistors: negatieve coëfficiënt
• Supergeleiders: R = 0 onder Tc

Ohm (Ω) is de afgeleide SI-eenheid voor weerstand. Vernoemd naar Georg Ohm (wet van Ohm). Gedefinieerd als V/A. Voorvoegsels van femto tot tera dekken alle praktische bereiken.

• 1 Ω = 1 V/A (exacte definitie)
• TΩ, GΩ voor isolatieweerstand
• kΩ, MΩ voor typische weerstanden
• mΩ, µΩ, nΩ voor draden, contacten

Siemens (S) is de omgekeerde van de ohm. 1 S = 1/Ω = 1 A/V. Vernoemd naar Werner von Siemens. Vroeger 'mho' genoemd (ohm achterstevoren). Handig voor parallelle circuits.

• 1 S = 1/Ω = 1 A/V
• Oude naam: mho (℧)
• kS voor zeer lage weerstand
• mS, µS voor matige geleidbaarheid

Abohm (EMU) en statohm (ESU) uit het oude CGS-systeem. Tegenwoordig zelden gebruikt. 1 abΩ = 10⁻⁹ Ω (klein). 1 statΩ ≈ 8,99×10¹¹ Ω (enorm). De SI-ohm is de standaard.

• 1 abohm = 10⁻⁹ Ω = 1 nΩ (EMU)
• 1 statohm ≈ 8,99×10¹¹ Ω (ESU)
• Verouderd; de SI-ohm is universeel
• Alleen in oude natuurkundeboeken

V = I × R (spanning = stroom × weerstand). Fundamentele relatie. Ken er twee, vind de derde. Lineair voor weerstanden. Vermogensdissipatie P = I²R = V²/R.

• V = I × R (spanning uit stroom)
• I = V / R (stroom uit spanning)
• R = V / I (weerstand uit metingen)
• Vermogen: P = I²R = V²/R (warmte)

Serie: R_totaal = R₁ + R₂ + R₃... (weerstanden worden opgeteld). Parallel: 1/R_totaal = 1/R₁ + 1/R₂... (omgekeerden worden opgeteld). Voor parallel, gebruik geleidbaarheid: G_totaal = G₁ + G₂.

• Serie: R_tot = R₁ + R₂ + R₃
• Parallel: 1/R_tot = 1/R₁ + 1/R₂
• Parallelle geleidbaarheid: G_tot = G₁ + G₂
• Twee gelijke R parallel: R_tot = R/2

R = ρL/A (weerstand = soortelijke weerstand × lengte / oppervlakte). Materiaaleigenschap (ρ) + geometrie. Lange dunne draden hebben een hoge R. Korte dikke draden hebben een lage R. Koper: ρ = 1,7×10⁻⁸ Ω·m.

• R = ρ × L / A (geometrieformule)
• ρ = soortelijke weerstand (materiaaleigenschap)
• L = lengte, A = dwarsdoorsnedeoppervlak
• Koper ρ = 1,7×10⁻⁸ Ω·m

Weerstanden: 1 Ω tot 10 MΩ typisch. Pull-up/down: 10 kΩ gebruikelijk. Stroombegrenzing: 220-470 Ω voor LED's. Spanningsdelers: kΩ-bereik. Precisieweerstanden: 0,01% tolerantie.

• Standaardweerstanden: 1 Ω - 10 MΩ
• Pull-up/pull-down: 1-100 kΩ
• LED-stroombegrenzing: 220-470 Ω
• Precisie: 0,01% tolerantie beschikbaar

Shuntweerstanden: mΩ-bereik (stroommeting). Draadweerstand: µΩ tot mΩ per meter. Contactweerstand: µΩ tot Ω. Kabelimpedantie: 50-75 Ω (RF). Aarding: <1 Ω vereist.

• Stroomshunts: 0,1-100 mΩ
• Draad: 13 mΩ/m (22 AWG koper)
• Contactweerstand: 10 µΩ - 1 Ω
• Coax: 50 Ω, 75 Ω standaard

Supergeleiders: R = 0 exact (onder Tc). Isolatoren: TΩ (10¹² Ω) bereik. Menselijke huid: 1 kΩ - 100 kΩ (droog). Elektrostatica: GΩ-metingen. Vacuüm: oneindige R (ideale isolator).

• Supergeleiders: R = 0 Ω (T < Tc)
• Isolatoren: GΩ tot TΩ
• Menselijk lichaam: 1-100 kΩ (droge huid)
• Luchtspleet: >10¹⁴ Ω (doorslag ~3 kV/mm)

Elke prefixstap = ×1000 of ÷1000. MΩ → kΩ: ×1000. kΩ → Ω: ×1000. Ω → mΩ: ×1000.

• MΩ → kΩ: vermenigvuldig met 1.000
• kΩ → Ω: vermenigvuldig met 1.000
• Ω → mΩ: vermenigvuldig met 1.000
• Omgekeerd: deel door 1.000

G = 1/R (geleidbaarheid = 1/weerstand). R = 1/G. 10 Ω = 0,1 S. 1 kΩ = 1 mS. 1 MΩ = 1 µS. Omgekeerde relatie!

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

R = V / I. Ken spanning en stroom, vind weerstand. 5V bij 20 mA = 250 Ω. 12V bij 3 A = 4 Ω.

• R = V / I (Ohm = Volt ÷ Ampère)
• 5V ÷ 0,02A = 250 Ω
• 12V ÷ 3A = 4 Ω
• Onthoud: deel spanning door stroom

5V-voeding, LED heeft 20 mA nodig en heeft een voorwaartse spanning van 2V. Welke weerstand?

Spanningsval = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0,02A = 150 Ω. Gebruik een standaard 220 Ω (veiliger, minder stroom).

Twee 10 kΩ-weerstanden parallel. Wat is de totale weerstand?

Gelijke parallelle: R_tot = R/2 = 10kΩ/2 = 5 kΩ. Of: 1/R = 1/10k + 1/10k = 2/10k → R = 5 kΩ.

12V over een 10 Ω-weerstand. Hoeveel vermogen?

P = V²/R = (12V)² / 10Ω = 144/10 = 14,4 W. Gebruik een 15W+ weerstand! Ook: I = 12/10 = 1,2A.

Het 'kwantum van weerstand' h/e² ≈ 25.812,807 Ω is een fundamentele constante. Op kwantumschaal komt weerstand voor in veelvouden van deze waarde. Wordt gebruikt in het kwantum-Hall-effect voor precieze weerstandsstandaarden.

Onder de kritische temperatuur (Tc) hebben supergeleiders exact R = 0. Stroom vloeit eeuwig zonder verlies. Eenmaal gestart, handhaaft een supergeleidende lus de stroom jarenlang zonder stroom. Maakt krachtige magneten mogelijk (MRI, deeltjesversnellers).

De weerstand van een bliksemkanaal daalt tot ~1 Ω tijdens een inslag. Lucht heeft normaal >10¹⁴ Ω, maar geïoniseerd plasma is geleidend. Het kanaal wordt 30.000 K heet (5× het oppervlak van de zon). De weerstand neemt toe naarmate het plasma afkoelt, waardoor meerdere pulsen ontstaan.

Bij hoge frequenties vloeit wisselstroom alleen aan het oppervlak van de geleider. De effectieve weerstand neemt toe met de frequentie. Bij 1 MHz is de weerstand van een koperdraad 100× hoger dan bij DC! Dwingt RF-ingenieurs om dikkere draden of speciale geleiders te gebruiken.

Droge huid: 100 kΩ. Natte huid: 1 kΩ. Intern lichaam: ~300 Ω. Daarom zijn elektrische schokken dodelijk in badkamers. 120 V over natte huid (1 kΩ) = 120 mA stroom—dodelijk. Dezelfde spanning, droge huid (100 kΩ) = 1,2 mA—tintelend.

De E12-reeks (10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82) dekt elk decennium in stappen van ~20%. De E24-reeks geeft stappen van ~10%. E96 geeft ~1%. Gebaseerd op een meetkundige reeks, niet lineair—een geniale uitvinding van elektrotechnici!

Georg Ohm publiceert V = IR. De wet van Ohm beschrijft weerstand kwantitatief. Aanvankelijk verworpen door het Duitse natuurkundige establishment als 'een web van naakte fantasieën.'

De British Association neemt 'ohm' aan als eenheid van weerstand. Gedefinieerd als de weerstand van een kwikkolom van 106 cm lang, met een doorsnede van 1 mm² bij 0°C.

Het eerste Internationale Elektrische Congres definieert de praktische ohm. De legale ohm = 10⁹ CGS-eenheden. Vernoemd naar Georg Ohm (25 jaar na zijn dood).

Het Internationale Elektrische Congres neemt 'mho' (ohm achterstevoren) aan voor geleidbaarheid. Later vervangen door 'siemens' in 1971.

Heike Kamerlingh Onnes maakt helium vloeibaar. Maakt natuurkundige experimenten bij lage temperaturen mogelijk. Ontdekt supergeleiding in 1911 (nul weerstand).

Supergeleiding ontdekt! De weerstand van kwik daalt naar nul onder 4,2 K. Revolutioneert het begrip van weerstand en kwantumfysica.

Kwantum-Hall-effect ontdekt. Weerstand is gekwantiseerd in eenheden van h/e² ≈ 25,8 kΩ. Biedt een uiterst precieze weerstandsstandaard (nauwkeurig tot op 1 deel op 10⁹).

SI-herdefinitie: de ohm wordt nu gedefinieerd vanuit fundamentele constanten (elementaire lading e, constante van Planck h). 1 Ω = (h/e²) × (α/2) waarbij α de fijnstructuurconstante is.

Weerstand (R) staat stroom in de weg, gemeten in ohm (Ω). Geleidbaarheid (G) is het omgekeerde: G = 1/R, gemeten in siemens (S). Hoge weerstand = lage geleidbaarheid. Ze beschrijven dezelfde eigenschap vanuit tegengestelde perspectieven. Gebruik weerstand voor serieschakelingen, geleidbaarheid voor parallel (eenvoudigere wiskunde).

In metalen vloeien elektronen door een kristalrooster. Hogere temperatuur = atomen trillen meer = meer botsingen met elektronen = hogere weerstand. Typische metalen hebben +0,3 tot +0,6% per °C. Koper: +0,39%/°C. Dit is de 'positieve temperatuurcoëfficiënt'. Halfgeleiders hebben het tegenovergestelde effect (negatieve coëfficiënt).

Gebruik de omgekeerden: 1/R_totaal = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃... Voor twee gelijke weerstanden: R_totaal = R/2. Eenvoudigere methode: gebruik geleidbaarheid! G_totaal = G₁ + G₂ (gewoon optellen). Dan R_totaal = 1/G_totaal. Bijvoorbeeld: 10 kΩ en 10 kΩ parallel = 5 kΩ.

Tolerantie = fabricagevariatie (±1%, ±5%). Vaste fout bij kamertemperatuur. Temperatuurcoëfficiënt (tempco) = hoeveel R verandert per °C (ppm/°C). 50 ppm/°C betekent een verandering van 0,005% per graad. Beide zijn belangrijk voor precisiecircuits. Weerstanden met een lage tempco (<25 ppm/°C) voor stabiele werking.

De E12-reeks gebruikt stappen van ~20% in een meetkundige reeks. Elke waarde is ≈1,21× de vorige (12e machtswortel van 10). Dit zorgt voor een uniforme dekking over alle decennia. Met 5% tolerantie overlappen aangrenzende waarden elkaar. Geniaal ontwerp! E24 (10% stappen), E96 (1% stappen) gebruiken hetzelfde principe. Maakt spanningsdelers en filters voorspelbaar.

In passieve componenten niet—weerstand is altijd positief. Actieve circuits (op-amps, transistors) kunnen echter een gedrag van 'negatieve weerstand' creëren waarbij een toenemende spanning de stroom verlaagt. Gebruikt in oscillatoren, versterkers. Tunneldiodes vertonen van nature negatieve weerstand in bepaalde spanningsbereiken. Maar echte passieve R is altijd > 0.