Az előző tanévben tanultuk, hogy az anyagok apró részecskékből állnak, és ezek a részecskék folyamatosan mozognak (szilárd halmazállapotban helyhez kötve rezegnek). Az elektronok az áramlásuk közben ütköznek a helyükön rezgő részecskékkel, így a mozgásuk lelassul. A vezeték anyaga tehát akadályozza az elektronok áramlását.

Készítsd el az alábbi árakört, és olvasd le az áramerősséget!

áramkör

Kattints az izzóra, majd töröld az áramkörből (delete billentyű lenyomásával lehet törölni)!
Tedd be a helyére a második „Ellenállás” nevű eszközt! (a nyíllal lehet a következő csoportra lépni)

áramkör

Jól látható, hogy ebben az esetben az áramerősség értéke sokkal kisebb, mint az előzőben, és az elektronok mozgása is nagyon lelassult. Ez az eszköz tehát sokkal jobban akadályozza az elektronok mozgását.

Elektromos ellenállás

Fogalma: a fogyasztók azon tulajdonsága, hogy anyaguk részecskéi akadályozzák az elektronok áramlását

Jele: R

Kísérlet

Tedd vissza az izzót az áramkörbe, majd állítsd be a következő feszültségértékeket: 9 V; 18 V; 27 V! Olvasd le a hozzájuk tartozó áramerősségértékeket!

Tapasztalat: kétszer, háromszor akkora feszültség esetén az áramerősség is kétszer, háromszor akkora. Ugyanazon fogyasztó esetén tehát az áramerősség, és az áramforrás feszültsége között egyenes arányosság van.

Bármilyen fogyasztóra megismételhetjük a fenti kísérletet, a tapasztalat minden esetben az lesz, hogy a két mennyiség között egyenes arányosság van.

Ohm törvénye

Ugyanazon fogyasztó kivezetésein mért feszültség, és a fogyasztón átfolyó áram erőssége egyenesen arányos.

Az egyenesen arányos mennyiségek hányadosa minden esetben ugyanaz a szám, és ezt a fenti kísérlet értékeinél is ellenőrizhetjük: a feszültség és az áramerősség hányadosa mindhárom esetben 10.
Ez a hányados értéke tehát az adott fogyasztóra jellemző mennyiség, ez adja meg a fogyasztó elektromos ellenállásának értékét.

Ellenállás kiszámítása: R = $\frac{U}{I}$ (feszültség osztva áramerősség)
Ellenállás mértékegysége: Ω (óm)
1 Ω az ellenállás értéke, ha 1 V feszültségű áramforrás esetén az áramerősség 1 A.

Az áramkörépítő animációban az fogyasztók ellenállása is beállítható a kívánt értékre. Ehhez rá kell kattintani a fogyasztóra, majd a kép alján található csúszka segítségével lehet elvégezni a módosítást.

ellenállás módosítása

Számítási feladatok

1. Képletek: R = $\frac{U}{I}$ ; U = R · I ; I = $\frac{U}{R}$

2. Számítsd ki annak a fogyasztónak az ellenállását, melyen 250 mA erősségű áram halad át, ha 100 V feszültségű áramforrásra kapcsoljuk!

I = 250 mA = 0,25 A
U = 100 V
R = ?
R = $\frac{U}{I}$ = $\frac{100 V}{0,25 A}$ = 400 Ω

3. Mekkora volt az áramforrás feszültsége, ha a 200 Ω ellenállású fogyasztón átfolyó áram erőssége 3 A?

R = 200 Ω
I = 3 A
U = ?
U = R · I = 200 Ω · 3 A = 600 V

4. Egy 600 Ω ellenállású fogyasztót 120 V feszültségű áramforrásra kapcsoltunk. Hány mA a rajta átfolyó áram erőssége?

R = 600 Ω
U = 120 V
I = ?
I = $\frac{U}{R} = \frac{120 V}{600 \Omega }$ = 0,2 A = 200 mA