Het meest basale passieve onderdeel, de weerstand, lijkt misschien een eenvoudig onderdeel met weinig toepassingen. Weerstanden hebben echter een reeks toepassingen, vormfactoren en typen. In deze gids bekijken we deze weerstanden en geven we u een idee van wanneer en waar ze worden gebruikt.
Kachels
Joule-verwarming is de warmte die ontstaat wanneer stroom door een weerstand gaat. Vaak is deze warmte een belangrijke factor bij de keuze van een weerstand om een betrouwbare werking te garanderen. In sommige toepassingen is het doel van de weerstand echter om warmte te genereren. De warmte wordt gegenereerd door de interactie met de elektronen die door een geleider stromen en de atomen en ionen ervan raken, waardoor in wezen warmte wordt gegenereerd door wrijving. Weerstandsverwarmingselementen worden gebruikt in verschillende producten, waaronder elektrische fornuizen en ovens, elektrische boilers, koffiezetapparaten en de ontdooier in een auto. Weerstandsverwarmers zijn vaak gecoat met een elektrische isolator om ervoor te zorgen dat er tijdens normaal bedrijf niets kortsluiting over het weerstandselement komt. Dit is van cruciaal belang bij elektrische boilers die gebruik maken van ondergedompelde verwarmingselementen. Om de effectiviteit van een weerstandsverwarmer te maximaliseren, kunnen speciale materialen zoals nichroom, een legering van nikkel en chroom met een hoge weerstand en bestand tegen oxidatie, worden gebruikt als basisweerstandmateriaal.
Zekeringen
Speciaal ontworpen weerstanden worden vaak gebruikt als zekeringen voor eenmalig gebruik. Het geleidende element in een zekering is ontworpen om zichzelf te vernietigen zodra een bepaalde stroomdrempel is bereikt, waarbij het zichzelf in wezen opoffert om schade aan duurdere elektronica te voorkomen. Er zijn zekeringen verkrijgbaar met een reeks eigenschappen voor snelle of langzame responstijden, verschillende stroom- en spanningscapaciteiten en temperatuurbereiken. Zekeringen zijn ook verkrijgbaar in verschillende vormfactoren zoals bladzekeringen (gebruikt in de auto-industrie), glaszekeringen, cilindrische glasvezelpatroonzekeringen en inschroefzekeringen. Op weerstand gebaseerde zekeringen zijn betaalbaar, en resetbare zekeringtechnologieën verminderen de last voor een gebruiker om een zekering te vinden en te vervangen. Deze zekeringen worden vaak gebruikt in dure apparatuur en in draagbare elektronica die niet door de gebruiker kan worden onderhouden en de hogere kosten van de resetbare zekeringen kunnen absorberen.
Sensoren
Weerstanden worden vaak gebruikt als sensoren voor een scala aan toepassingen, van gassensoren tot leugendetectoren. Een verandering in weerstand kan te wijten zijn aan blootstelling aan vloeistof, vocht, spanning of buiging en absorptie van gas in het resistieve materiaal. Door het juiste materiaal en de juiste behuizing te selecteren, kunnen de prestaties van een resistieve sensor worden aangepast aan een specifieke toepassing en omgeving. Weerstandssensoren worden gebruikt als onderdeel van de reeks sensoren op polygraafmachines om de transpiratie van een onderwerp te volgen. Als het onderwerp begint te transpireren, wordt een resistieve sensor beïnvloed door de verandering in vocht en zorgt voor een meetbare verandering in weerstand. Resistieve gassensoren werken op dezelfde manier, waarbij een grotere aanwezigheid van gas een verandering in de weerstand van de sensor veroorzaakt. Afhankelijk van het sensorontwerp kan zelfkalibratie worden bereikt door een referentiestroom op de sensor aan te brengen om alle sporen van het stimulerende materiaal te verwijderen. Voor sensoren die weinig veranderen over het volledige bereik van de stimuli, wordt vaak een resistief brugnetwerk gebruikt om stabiele referentiesignalen te leveren voor nauwkeurige metingen en versterking.
Licht
Thomas Edison zocht jarenlang naar een materiaal dat een stabiel, elektrisch aangedreven licht zou creëren. Onderweg ontdekte hij tientallen ontwerpen en materialen die wat licht zouden creëren en onmiddellijk zouden doorbranden, net als een lont die zichzelf opoffert. Uiteindelijk vond Edison het juiste materiaal en ontwerp om een continue lichtbron te bieden. Het werd een van de grootste en belangrijkste toepassingen van weerstanden in de geschiedenis. Tegenwoordig bestaan er alternatieven voor het originele gloeilampontwerp met resistieve gloeilampen. Sommige, zoals halogeenlampen, vertrouwen nog steeds op resistieve ontwerpen. Gloeilampen worden vervangen door CCLF- en LED-lampen, die energiezuiniger zijn dan gloeilampen op basis van weerstand.