ความต้านทานไฟฟ้า

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

ความต้านทานไฟฟ้า (อังกฤษ: electrical resistance) คือ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าของวัตถุ[1] วัตถุที่มีความต้านทานต่ำจะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่าย เรียกว่า ตัวนำไฟฟ้า ในขณะที่ฉนวนไฟฟ้ามีความต้านทานสูงมากและกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ยาก

ค่าความต้านทานไฟฟ้า ใช้สัญลักษณ์ R มีหน่วยเป็นโอห์ม (Ω) ตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่ Georg Simon Ohm ซึ่งเป็นบุคคลแรกที่เสนอรายงานการทดลองเรื่องความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดันในปี 1826 ส่วนกลับของค่าความต้านทานเรียกว่า ความนำไฟฟ้า (Conductivity) หน่วยซีเมนส์

กฎของโอห์มแสดง ความสัมพันธ์ระหว่าง แรงดันไฟฟ้า (V) , กระแสไฟฟ้า (I) และความต้านทาน (R) ไว้ดังนี้

R = {V \over I }\,

ความต้านทานของวัตถุ[แก้]

ความต้านทานไฟฟ้ากระแสตรง[แก้]

เมื่อไฟฟ้ากระแสตรงไหลผ่านวัตถุหรือสสารที่มีโครงสร้างเป็นเนื้อเดียวกันอย่างสม่ำเสมอทั้งชิ้น (เอกพันธ์ หรือ homogeneous) [2] กระแสไฟฟ้าจะกระจายทั่วหน้าตัดของวัตถุหรือสสารเหล่านั้น เราสามารถแสดงความสัมพันธ์ระหว่างมิติทางกายภาพและความต้านทานไฟฟ้าของวัตถุได้เป็น

R = {l \cdot \rho \over A} \,

โดย

l คือ ความยาวของตัวนำ มีหน่วยเป็นเมตร(m)
A คือ พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ มีหน่วยเป็นตารางเมตร(m.m)
ρ (Greek: rho) คือ สภาพต้านทานไฟฟ้าของสสาร มีหน่วยเป็นโอห์ม-เมตร(Ω.m)

ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับ[แก้]

เมื่อไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่านวัตถุหรือสสารลักษณะสมบัติของกระแสที่ไหลผ่านวัตถุหรือสสารเหล่านั้นย่อมเปลี่ยนแปลงไปตามแต่ละชนิดของวัตถุหรือสสารเหล่านั้น กระแสที่ไหลผ่านจึงไม่เป็นเพียงกระแสนำ (Conduction Current) แต่เพียงอย่างเดียวดังเช่นวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ยังจะประกอบด้วยกระแสพา (Impressed Current) และกระแสแทนที่ (Displacement Current) [3] ความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับยังคงเป็นปริมาณที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและกระแสที่ไหลผ่านวัตถุหรือสสารไดๆ แต่ปริมาณดังกล่าวมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับตัวแปรที่เพิ่มขึ้นจึงเขียนแทนด้วยสัญญลักษณ์ที่แตกต่างกับความต้านทานไฟฟ้ากระแสตรงด้วยตัวอักษรโรมันคือ Z ค่าดังกล่าวปกติเป็นปริมาณเชิงซ้อนที่ส่วนประกอบจินตภาพไม่เท่ากับศูนย์

อ้างอิง[แก้]

  1. J. D. Kruas., "Electromagnetics.," McGrawhill, 1992, Singapore, ISBN 0-07-11266-x, p-183
  2. C. A. Balanis., "Advanced Engineering Electromagnetics.," John wiley & sons, 1989, Canada, ISBN 978-0-471-62194-2, p-7
  3. R. F. Harrington., "Time-Harmonic Electromagnetic Fields.," IEEE Press, 2001, Reissued original 1961, New York, ISBN 0-471-20806-X, p-7.