Elektrische weerstand ofresistantie is de elektrische eigenschap van materialen om de doorgang van elektrische stroom te belemmeren. Vloeit door een materiaal eenelektrische stroom, dan gebeurt dit niet ongehinderd, er isenergie voor nodig: de stroom ondervindt een zekere weerstand. Deze elektrische energie wordt omgezet inwarmte. In formules wordt voor de weerstand de letter R gebruikt, afgeleid van het latijnseresistere.
Weerstand wordt uitgedrukt in deSI-eenheidohm, met als eenheidssymbool de hoofdletteromega (Ω).
Een elektronische component die wordt ingezet voor zijn elektrische weerstand, heet eveneensweerstand.
Weerstand is het omgekeerde vangeleidingsvermogen. Materialen waarin elektrische ladingen zich kunnen verplaatsen, hebben een zeker geleidingsvermogen en daarmee een zekere weerstand. Is het geleidingsvermogen groot en dus de weerstand klein, zoals bij de meestemetalen, dan spreken we van eengeleider. Is geen geleiding mogelijk, dan noemen we het materiaal eenisolator. Ook materialen met een zeer hoge weerstand worden als isolator aangeduid. Een bijzondere tussenpositie nemen dehalfgeleiders in.
Ook het menselijk lichaam enlucht hebben een eindige weerstand.
Sommige materialen vertonen het verschijnsel vansupergeleiding. Beneden een bepaalde, veelal extreem lage,temperatuur verdwijnt hun weerstand volledig.
De weerstand van een component kan berekend worden uit zijn fysische eigenschappen. De weerstand(swaarde) van een homogene staaf (of draad) isevenredig met zijn lengte en desoortelijke weerstand (of weerstandscoëfficiënt) van het materiaal en omgekeerd evenredig met de oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de staaf:
Daarin is de weerstand in ohm, de soortelijke weerstand in ohm·meter, de lengte in meter en de oppervlakte in vierkante meter van de dwarsdoorsnede. Voor een draad met cirkelvormige doorsnede metdiameter is.
De soortelijke weerstand is een kenmerkende materiaaleigenschap die echter ook van bijvoorbeeld de temperatuur afhangt. Soortelijke weerstanden worden meestal — al dan niet afhankelijk van de temperatuur — gemeten met deVan der Pauw-methode.
Ohms materiaal is een materiaal waarvoor geldt dat de spanning en de stroomsterkte een lineaire relatie hebben, dat wil zeggen dat de weerstand constant is over een groot bereik. Een ideale weerstand heeft een constante weerstand bij elkefrequentie en is onafhankelijk van de aangelegde spanning of stroom door die weerstand.
Niet alle materialen gedragen zich als ohms materiaal. Hiervan wordt gebruikgemaakt in bijvoorbeeldspanningsafhankelijke weerstanden, waarvan de waarde in sterke mate afhankelijk is van de elektrische spanning die erover staat, ook VDR ofvaristor genoemd.
Men spreekt van weerstanden met een positieve of negatieve temperatuurscoëfficiënt (PTC-weerstand ofNTC-weerstand), al naargelang de weerstand toe- of afneemt met de temperatuur. Eenthermistor is een voorbeeld van een NTC-weerstand.
Een weerstand ontleent zijn eigenschap aan een weerstandsmateriaal, waarvoorkoolstof enlegeringen van metaal gebruikt worden. De meeste weerstanden zijn op koolstof gebaseerd. Eenmassaweerstand bestaat volledig uit koolstof. Andere typen zijn uitgevoerd met een koolstoflaagje, al dan niet gespiraliseerd. Weerstanden metweerstandsdraad van een geschikte metaallegering worden gewikkeld om een kern, teneinde voldoende lengte van de draad in een klein volume te kunnen verwerken. Gewikkelde weerstanden hebben het nadeel dat bij hogere frequenties dezelfinductie van de wikkeling niet te verwaarlozen is, tenzij zebifilair gewikkeld worden. Naast precisieweerstanden van weerstandsdraad zijn er ook weerstanden met een metaalfilm.
Naast de weerstand als typische materiaaleigenschap wordt ook weerstand aan elektrische wisselstroom geboden doorspoelen encondensatoren. De verhouding van de (complexe) spanning en de (complexe) stroomsterkte wordt gegeven door decomplexe impedantie:
,
waarin de weerstand is en de zogeheten reactantie. De weerstand leidt tot vermogensverlies en de reactantie tot faseverschuiving tussen de spanning en de stroom.
Voor de absolute waarden van de spanning, van de stroomsterkte en van de impedantie geldt weer de wet van Ohm:
Omdat een component in een elektronische schakeling vaak te klein is om cijfers op te drukken, wordt voor het aangeven van de waarde veelal eenkleurcode gebruikt.
Worden er toch letters en cijfers gebruikt, dan wordt gewoonlijk het teken Ω weggelaten en schrijft men het voorvoegsel (een hoofdletter E, K of M) in plaats van de komma. Bijvoorbeeld 4K7, waarmee 4,7 kΩ wordt bedoeld, of 82E, wat 82 Ω betekent. Dezelfde codering wordt ook gebruikt bij de tekst in schakelschema's en dergelijke.
Hoeveel procent de weerstand mag afwijken, ziet men aan de laatste ring: die heeft een gouden (5%) of zilveren (10%) kleur.
In een elektrisch systeem hebben alle componenten een zekere weerstand. Het uitrekenen van de substitutieweerstand over een systeem gaat, als het gaat om ohmse weerstanden, op een welbepaalde manier.
Hier staan de weerstanden naast elkaar in de schakeling, zodat de spanning over alle weerstanden dezelfde is, terwijl de stroom zich verdeelt over de takken. Uit dewet van Ohm volgt
met
de vervangingsweerstand
weerstand 1
weerstand 2, enz.
Voor twee parallel geschakelde weerstandenwordt dit:.
De vervangingsweerstand in een parallelschakeling is kleiner dan elk van de samenstellende weerstanden, omdat de doorgang voor de stroom makkelijker wordt door vertakkingen.
Voorbeeld: De vervangingsweerstand van een parallelschakeling van een weerstand van 10 kΩ en een van 20 kΩ is: kΩ
De terminwendige weerstand ofinterne weerstand wordt gebruikt bij een component in eenstroomkring die niet bedoeld is alsweerstand, maar als bijkomend effect wel een weerstand heeft. Dit is bijvoorbeeld van toepassing bij eenspanningsbron ofspoel.
