Otpornik je jednopristupna pasivna elektronska komponenta koja se koristi kao osnovni element električnih mreža i elektronskih uređaja. Osnovna karakteristika ove komponente je otpor koji stvara prolasku struje kroz sebe. Upotrebljava se kako bi se obezbedio određen otpor koji bi ograničio protok struje i kontrolisao napon u kolu.

Šematska oznaka otpornika

Slika 1 – Šematska oznaka otornika (levo IEC, desno ANSI)

Slika 1. levo predstavlja evropsku oznaku za otpornik tj. oznaka po IEC (International Electrotechnical Commission) standardu , dok je na slici desno prikazana oznaka otpornika od strane američkog instituta za standardizaciju – ANSI (American National Standards Institute)

Fizičke veličine otpornika

Električna otpornost

Osobina materijala da se suprostavlja proticanju električne struje i izaziva pad napona, naziva se električni otpor. Oznaka za električni otpor je latinično veliko slovo R. Eksperimentalno je utvrđeno da otpor zavisi od dužine žice, veličine poprečnog preseka i vrste materijala od kojeg je napravljena. Za izračunavanje otpora koristi se formula:

pri čemu je

• l – dužina žice
• S – povšina poprečnog preseka
• p – sprecifični otpor

Jedinica za merenje električnog otpora je Om – Ω nazvana u čast nemačkog fizičara Georga Ohm-a (Georg Simon Ohm). Otpor od 1Ω ima otpornik, koji pri prolasku struje od 1A (amper) ima na svojim krajevim razliku napona od 1V (volt). Ovo važi kada se posmatra idealni otpornik i može se primeniti u većini slučajeva, ali nije moguće baš svaki put realni otpornik aproksimirati idealnim. Otpornici su elementi čija se svojstva menjaju s promenom temperature. Iako je promena otpora u odnosu na promenu temperature vrlo nelinearna, možemo je aproksimisati sledećim izrazom:

Otpornici izrađeni od metal-filmova i ugljenih filmova su puno temperaturno stabilniji od ugljenih otpornika. Realni otpornici unose i nešto induktiviteta i malu količinu kapaciteta, koji menjaju dinamičke karakteristike realnog otpornika u odnosu na idealni otpornik.

Provodnost

Provodnost je recipročna vrednost električnog otpora.

Jedinica za električnu provodnost u SI sistemu je 1 S (simens).

Snaga otpornika i disipacija

Snaga otpornika je maksimalna disipacija koju otpornik može da podnese na svojim krajevima, tako da pri tome ne dođe do oštećenja istog.

Disipacija na otporniku je jednaka proizvodu pada napona na njegovim krajevima i jačini struje koja kroz njega prolazi:

Sva tri izraza su ekvivalentna, a druga dva su izvedena iz prvog. Ukupan iznos oslobođene toplotne energije na otporniku je integral snage po vremenu:

Ukoliko prosečna snaga disipacije premaši klasu snage otpornika najpre dolazi do odstupanja otpora u odnosu na nominalnu vrednost, a kasnije i do uništenja (pregorevanja) zbog pregrevanja.