Elektrický odpor
Elektrický odpor je fyzikální veličina, která charakterizuje schopnost materiálu klást překážku průchodu elektrického proudu. Základní jednotkou elektrického odporu v soustavě SI je ohm (značka Ω). Z pohledu fyzikálního přenosu energie dochází v materiálech s určitým odporem k částečné přeměně elektrické energie na energii tepelnou, což je jev, který se využívá například v elektrických topných tělesech, ale naopak je nežádoucí v přenosových vedeních nebo elektronických obvodech, kde způsobuje ztráty.
Základní vztah pro elektrický odpor určuje Ohmův zákon, který říká, že odpor R je dán podílem napětí U na vodiči a proudu I, který tímto vodičem prochází:
R = U/I.
Tato rovnice ovšem platí pouze pro tzv. ohmické součástky, u nichž je odpor konstantní nezávisle na velikosti proudu. U neohmických součástek, jako jsou diody či tranzistory, se odpor mění s parametry obvodu. Odpor závisí také na materiálu vodiče, jeho délce a průřezu:
R = ρ·(l/S),
kde ρ je měrný elektrický odpor materiálu, l délka vodiče a S plocha jeho průřezu. Materiály s nízkým měrným odporem, jako je měď či stříbro, se používají pro výrobu vodičů, zatímco materiály s vysokým odporem, například konstantan nebo manganin, nalézají uplatnění v konstrukci rezistorů.
Molekulární povaha odporu spočívá v tom, že volné elektrony se při pohybu vodičem srážejí s atomy mřížky a dalšími nepravidelnostmi, čímž vzniká zmiňované teplo. S rostoucí teplotou pevných vodičů dochází ke zvětšení kmitání atomů a tím i ke zvětšení odporu, zatímco například u polovodičů klesá. Elektrický odpor je tedy nejen klíčovým pojmem v elektrotechnických aplikacích, ale také základním parametrem popisujícím chování a vlastnosti materiálů vůči elektrickému proudu. Porozumění tomuto jevu je stěžejní nejen při navrhování elektrických obvodů, ale i v dalších vědeckých a technických oblastech, jako je energetika, elektronika nebo materiálové inženýrství.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)