Vastusvõim või voolu vastustegur
Vastustegur on ainult omadus, mille tõttu aine vastab elektrivoolu läbimisele sellest läbi. Vastustegurit võib lihtsalt arvutada valemi abil, mis on tuletatud Vastuse seadustest.
Vastuse seadused
Iga aine vastus sõltub järgmistest teguritest,
Aine pikkus.
Ristlõikeala ainet.
Aine materjali luonte.
Aine temperatuur.
On peamiselt neli (4) vastuse seadust, millest saab lihtsalt määrata iga aine vastusteguri või spetsiifilist vastust.
Esimene vastusteguri seadus
Aine vastus on otseproporsionaalne aine pikkusega. Aine elektriline vastus R on
Kus L on aine pikkus.
Kui aine pikkust suurendatakse, siis elektronide teekond pikeneb. Kui elektronid liiguvad pikemalt, nad kokku puutuvad rohkem ja see tuletab vähem elektrone, mis läbivad ainet; seega väheneb aine kaudu läbiva vool. Teisisõnu, aine vastus kasvab aine pikkuse suurenemisel. See suhe on ka lineaarne.
Teine vastusteguri seadus
Aine vastus on vastupidi proporsionaalne aine ristlõikealaga. Aine elektriline vastus R on
Kus A on aine ristlõikeala.
Aine kaudu läbiva voolu sõltub ühikuajal aine ristlõiguga läbivatest elektronidest. Seega, kui aine ristlõige on suurem, siis rohkem elektrone saavad läbida ristlõiget. Ühikuajal läbivate elektronide suurenenemine tõstab aine kaudu läbivat voolu. Fixeeritud voltaga, rohkem voolu tähendab väiksemat elektrilist vastust ja see suhe on lineaarne.
Vastustegur
Nende kahe seaduse kombinatsioon annab,
Kus, ρ (ro) on proportsionaalsuskonstant ja teda nimetatakse aine vastusteguriks või spetsiifiliseks vastuseks. Kui me paneme L = 1 ja A = 1 valemi, saame, R = ρ. See tähendab, et materjali ühiku pikkuse ja ühiku ristlõikega vastus on võrdne tema vastusteguriga või spetsiifilise vastusega. Vastustegurit võib alternatiivselt defineerida kui elektrilist vastust vastaspoolsete tahkude vahel ühikulise ruumala materjalist.
Kolmas vastusteguri seadus
Aine vastus on otseproporsionaalne aine valmistamiseks kasutatud materjali vastusteguriga. Kõigi materjalide vastustegur ei ole sama. See sõltub vaba elektronide arvust, aatomite suurusest, materjalide sidemiste tüübidest ja paljudest muudest materjali struktuuri teguritest. Kui materjali vastustegur on kõrge, siis aine poolt pakutav vastus on kõrge ja vastupidi. See suhe on ka lineaarne.
Neljas vastusteguri seadus
Aine temperatuur mõjutab aine poolt pakutavat vastust. Selle põhjuseks on, et soojusenergia põhjustab rohkem aatomi vahelisi värinaid metallis, ja seega elektronidel tekib rohkem takistust, kui need liiguvad madalamalt potentsiaalilt kõrgemale potentsiaalini. Seega, metallilistes ainetes, vastus kasvab temperatuuri tõusuga. Kui aine on mittemetall, siis temperatuuri tõusuga katkevad rohkem kovalentseid sideid, mis põhjustab rohkem vaba elektrone materjalis. Seega, vastus väheneb temperatuuri tõusuga.
Seetõttu on mõttetu mainida aine vastust ilma tema temperatuuri mainimata.
Vastusteguri ühik
Vastusteguri ühikut saab lihtsalt määrata selle valemi abil
Vastusteguri ühik on Ω – m MKS süsteemis ja Ω – cm CGS süsteemis ning 1 Ω – m = 100 Ω – cm.
Erinevate levinud materjalide vastustegurite loend