Sisältö
Sähkövastukset ovat passiivisia sähkökomponentteja, jotka rajoittavat virran virtausta sähköpiirissä. Vastukset voidaan rakentaa eri materiaaleista. Jotkut yleisimmistä käytetyistä materiaaleista ovat metalli ja hiili. Hiilipohjaiset vastukset ovat edullisempia kuin metallipohjaiset vastukset, joissa aiheena on induktiivinen häiriö. Monissa analogisissa sähköisissä ja elektronisissa piireissä metallipohjaisia vastuksia (kuten lankavastus) voidaan käyttää ilman haittoja.
Kuinka lankavastus toimii
Sähkövirta selittyy fyysisellä suhteella, jonka 19. vuosisadan saksalainen fyysikko Georg Simon Ohm löysi. Tämä selitys tunnetaan nimellä "Ohmin laki".
Ohmin laki selittää, että sähköpiirin jänniteero on tulo sähkövirran arvosta (ampeereina) kerrottuna piirin vastusarvolla (ohmina). Selitti toisella tavalla: sähköpiirin, jonka ero on 2 volttia ja jonka läpi virtaa 1 ampeeri virran, resistanssi on 2 ohmia.
Kaikki sähköä johtavat materiaalit ovat myös jonkin verran resistiivisiä. Tämän takia jopa hyvää sähköjohtoa, kuten metallilankaa, voidaan käyttää vastuksena. Vastus voidaan säätää rajoittamalla langan paksuutta ja lisäämällä tai vähentämällä langan läpi johtavaa polkua. Vastus voidaan hallita myös lankamateriaalilla. Jotkut metallit, kuten kulta, hopea ja kupari, ovat erinomaisia sähköjohtimia ja niiden vastusarvo on alhaisempi. Muut metallit, kuten rauta, tina tai platina, eivät johda sähkövirtaa kovinkaan hyvin niiden korkeimpien vastusarvojen takia.
Lankavastuksen luominen
Lankakestävän vastuksen luomiseksi yhden lankakappaleen tulisi toimia polkuna, jolla sähkövirta virtaa vastuksen toisesta päästä toiseen. Luo vastus, jolla on pieni vastus (tai ohmi) arvo, käytä paksumpaa, lyhyempää lankaa polkuna kahden sähköjohdon välillä. Luo vastus, jonka ohm-arvo on suurempi, käytä ohuempia, pidempiä johtimia.
Kuten nimestä voi päätellä, lankavastus on yleensä kääritty jollakin tavalla sähköä eristetyn materiaalin (kuten muovin tai keraamisen) ympärille. Pidentääksesi johtavaa polkua ja nostaa Ohm-arvoa, kääri pidempi johdin useita kertoja eristimen ympärille. Suorampi polku alentaa ohmin arvoa ja antaa enemmän virtaa läpi.
Toinen tekijä lankakestävän vastuksen luomisessa on mitä lankaa käytetään. Teräslanka ei ole yhtä hyvä johdin kuin kuparilanka; siksi teräslankaa voidaan käyttää, kun tarvitaan suurempi vastusarvo.