Elektrische weerstand (begrip)

De elektrische weerstand van een voorwerp is een maat voor zijn weerstand tegen de stroom van elektronen in een elektrische stroom. De omgekeerde hoeveelheid is elektrische geleiding, het meten van het gemak waarmee een elektrische stroom juist passeert. Elektrische weerstand lijkt in een aantal opzichten op mechanische wrijving. De eenheid van elektrische weerstand is de ohm (Ω), terwijl elektrische geleiding wordt gemeten in Siemens (S) (vroeger werd dit de 'mho' genoemd en vervolgens weergegeven door ℧). Dit zijn afgeleide eenheden van het SI-stelsel.

Materiaal

De weerstand van een voorwerp hangt voor een groot deel af van het materiaal waaruit het is gemaakt. Voorwerpen gemaakt van elektrische isolatoren zoals rubber, plastic en keramiek hebben meestal een zeer hoge weerstand en lage geleiding (laten weinig elektrische stroom door), terwijl voorwerpen gemaakt van elektrische geleiders zoals metalen meestal een zeer lage weerstand en hoge geleiding hebben. De aard van een materiaal is echter niet de enige factor in weerstand en geleiding; het hangt ook af van de grootte en vorm van een voorwerp. De weerstand van een draad is bijvoorbeeld hoger als deze lang en dun is en lager als deze kort en dik is. Alle voorwerpen hebben een zekere weerstand tegen elektrische stroom, behalve supergeleiders, die een weerstand van nul hebben.

Wet van Ohm

De natuurkundige Georg Ohm bedacht de wet van Ohm. Als je de spanning U (in Volt, V) en de stroomsterkte I (in Ampère, A) van een elektrische stroombron weet, dan is de weerstand R = U / I Ω.

Vergelijk met een waterleiding

Weerstand door verstopping met haar

Je kunt elektrische stroom in een stroomkring met water door een pijp of leidingen vergelijken. Wanneer een pijp gevuld is met haar (rechts), is er een grotere waterdruk (higher pressure U) nodig om dezelfde waterstroom (I) te bereiken als door een schone pijp (links). Elektrische stroom door een grote elektrische weerstand duwen is als water door een met haar verstopte pijp duwen: er is een grotere duw (elektromotorische kracht, U) nodig om dezelfde stroom (elektrische stroom, I) aan te drijven. Het stuk met haar verstopte pijp is dus te vergelijken met een elektrische weerstand (large R) in een stroomkring.

Vergelijk met verkeerswegen

Stroomdraden heb je in verschillende diktes en lengtes. Dat kun je met een verkeersweg en het erop rijdende verkeer vergelijken. Een brede meerbaans rijksweg kan veel meer verkeer hebben in dezelfde tijd dan een smalle dorpsweg waar nauwelijks een (vracht)auto door kan. Er natuurlijk wel vanuitgaande dat er geen file is. Overigens is een file, veroorzaakt door slechte weersomstandigheden of een ongeval ook het gevolg van een opstopping (verstopping) of weerstand.

Meten

Ohmmeter

De weerstand van een draad, of een elektronisch onderdeel (zoals een weerstand) kan gemeten worden met een ohm-meter.

Op het moment dat elektrische stroom zich door een stroomdraad of kabel en dergelijke moet heen 'persen', dan kan er warmte ontstaan. Dat merk je bijvoorbeeld ook bij het opladen van de mobiel op oplaadbare batterijen. Die worden warm. Dit is met een nauwkeurige thermometer te meten. Dit heet Joule verwarming (naar James Prescott Joule). Meestal is dit niet gewenst, behalve bij elektrische kachels. Hetzelfde gebeurt in een gloeilamp, waarbij de gloeidraad witheet wordt en licht uitstraalt.